가. 정의 및 필요성
(1) 정의

☐ 수소를 기반으로 운영되는 경제체계를 의미하는 ‘수소경제(Hydrogen
Economy)’는 한국의 혁신성장의 핵심 분야로 주목받고 있음. 수소충
전소, 수소 파이프라인 등 관련 인프라 구축 과정에서 수소생산을 위한
화학·기계설계 분야와 배관·용기 등의 소재·부품 분야 등 다양한 분
야에서 고부가가치 창출이 가능함

☐ 수소경제의 수소생산, 저장, 운반은 수소공급 충전설비나 파이프라인을
통해 소비자에게 수소를 제공하는 것을 포함함. 수소생산 방법에는 부
생수소, 천연가스 개질, 물 전기분해(수전해) 방식이 존재함

☐ 부생수소를 이용한 수소생산방식은 탄화수소의 개질과정을 거쳐, 수소
로 전환 하여 수소를 대량생산하는 방식으로써, 현재 국내에서 많이 사
용하며, 경제적인 생산 방법임

❍ 탄화수소 중 메탄은 천연가스의 대부분을 이루는 성분이며, 바이오매스 발
효에 의해 생성되는 바이오가스의 약 60% 정도를 차지하는 성분임. 메탄을
개질할 경우 비교적 적은양의 이산화탄소 배출로도 수소생산이 가능함

❍ 메탄을 개질하는 방식은 메탄을 고온(600~800℃)에서 수증기와 반응하여 수
증기를 개질하는 방법으로, 공기에서 산소분리 후 이를 약 400~500℃ 정도
에서 메탄과 반응하는 부분산화 방법임

❍ 수증기 개질 및 부분산화에 의해서 개질된 메탄은 수소와 일산화탄소의 혼
합가스인 합성가스로 전환되며, 이 중 일산화탄소에 다시 수증기를 가해 일
산화탄소를 다시 수소를 전환하는 수성전환반응이 진행됨. 이 때 생성된 가
스는 분리 및 정제하여 고순도의 수소를 생산하게 됨. 현재 메탄 개질은 대
부분 수증기개질 방식을 사용하고 있음

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