수소 산업 전 주기란?

수소 산업의 전 주기는 ‘수소 밸류체인’이라고도 하며 수소 생산, 저장·운송, 수소 활용 등 수소와 관련된 모든 산업을 말한다.

각각의 원료로부터 수소가 생산되면 기체, 액체, 고체, 액상 화합물 형식으로 저장되고 이를 트레일러(trailer)나 파이프 라인(pipe line), 탱크로리(tank lorry, 액체 저장 탱크)를 통해 충전소 또는 최종 활용처로 운송한다.

수소는 수송용, 산업용, 건물용, 발전용 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 

또한 수소 산업 전 주기를 거치면서 발생하는 이산화탄소 등 부산물을 관리하고 재활용하는 단계를 포함해 정의하기도 한다.

수소 밸류체인은 이 모든 단계를 통해 수소를 효율적이고 지속 가능한 활용이 되도록 지원한다.

또한 단순히 수소 산업에만 머무는 것이 아니라 다양한 산업과 연계 및 응용해 확장성을 높인다.

이를 통해 국가의 에너지 전환과 탄소중립 목표 달성에 이바지할 수 있다.

수소의 활용

1. 연료전지

연료전지(fuel cell)란 수전해의 역반응을 통해 수소와 산소로부터 전기를 생산하는 전기화학적 발전장치를 말한다.

연료전지의 기본 단위는 셀(cell )이고 연료극, 전해질, 공기극으로 구성된다. 셀의 반응식은 다음과 같다.

• 연료극(Anode) : H2 → 2H+ + 2e-
• 공기극(Cathode) 반응 : ½O2 + 2H+ + 2e-→ H2O
• 전체반응 : H2 + ½O2 → H2O + 전기, 열

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