수소는 친환경 에너지로 주목받고 있는 중요한 에너지 입니다. 하지만 가볍고 휘발성이 강한 수소는 효율적으로 저장하고, 안전하게 운반하는 기술이 매우 중요합니다. 수소를 어떻게 저장하고 운송하는지, 그리고 어떤 기술들이 사용되는지 확인해 보도록 하겠습니다.
수소는 가장 가벼운 원소로 많은 양을 저장하려면 크게 압축하거나 낮은 온도로 냉각해야만 폭발 위험성을 낮출 수 있습니다. 또한 어디에 어떤방법으로 얼마나 안전하게 보관하고 옮기는냐가 아주 중요합니다.
1. 고압 압축 저장 방식
가장 일반적인 방식은 고압으로 압축해서 저장하는 방법으로 보통 350~700bar(기압) 정도의 고압으로 압축된 수소를 튜브 모양의 용기에 저장합니다. 이방법은 기술이 비교적 단순하고 현재도 운영되는 방법으로 수소차 충전소 등에서 사용이 가능합니다. 하지만 고압 상태이지 때문에 폭발할 수 있는 위험성이 있고 저장 용기와 밸브 등을 설비 가격이 비싸고 무게가 무거워 운반이 어려운 단점이 있습니다.
2. 액화 수소 저장 방식
수소를 영하 약 -253℃까지 냉각해 액체로 만들면 부피가 줄어 들고 운송이 편리해 집니다. 하지만 극저온 냉동장치 사용시 에너지 소비가 많아 비용이 많이 들고 기회되면 폭발할 위험성이 있어 사용하기 쉽지 않습니다.
3. 암모니아, 메탄올 등 화합물 형태 저장하는 방법
새로운 방식으로 수소를 다른 물질과 결합시켜 '간접적으로 저장하는 방식'도 주목받고 있습니다.
대표적으로 암모니아(NH₃) 형태로 저장하거나, 메탄올(CH₃OH) 같은 액체 연료로 변환해 저장하는 방식은 상옹이나 상압에서도 비교적 안정적으로 저장이 가능하고 기존 화학산업 활용이 가능합니다. 하지만 다시 수소로 분리하는 과정이 필요하고 번거로우며 분해 과정에서 또다시 에너지 소비가 일어나게 됩니다.
수소 저장/운송 기술 발전 과제
수소에너지는 친환경 에너지로 미래에 꼭 필요한 에너지입니다. 하지만 안전하게 사용하기 위해서는 앞으로 발전해야할 것들이 많습니다. 가볍고 안전한 저장 용기 개발, 에너지 효율을 높일 수 있는 액화 및 냉각 기술 개발, 장거리 운송시 안전하고 효율적인 시스템구축, 국제적인 수소 운송 기준 등이 마련되어야 할 것입니다.
미래에너지인 수소에너지개발은 정부와 기업들이 많은 연구개발(R&D)을 진행 중이며, 앞으로 수소 유통 기술은 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.