토요타(TOYOTA), 공기에서 수소를 쉽게 얻는 방법을 찾아내다

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수소를 더 쉽게 얻는 방법을 찾아내다!

사실, 토요타(TOYOTA) 혼자서 하는 것은 아니다. 네덜란드에 위치한 DIFFER(디퍼)라는 연구소에서 토요타와 함께 개발중인 기술은 기존에 흔히 알던 물에서 수소를 추출하는게 아니라, 공기중에서 수소를 얻어내는 방법을 찾는 것이며, 이미 지난해인 2018년에 타당성 조사를 마치고, 프로토 타입을 통해 물에서 수소를 추출해내는 수준의 70% 에 잘하는 효율을 보였다고 한다. 이제, 새로운 미래의 에너지, 운송수단의 미래는 급속도로 변하게 될 것으로 보인다.

수소(H2)를 사용하는 이유는 간단하다. 화석연료의 의존도를 줄이고, Co2 등 온실가스의 배출을 줄이는 것과 지속가능한 연료를 찾아내는 것에 인류의 미래가 달려있기 때문이다. 특히, 수소(H2)는 지속가능한 에너지 중 가장 청정한 에너지로, 토요타와 디퍼(Differ) 는 공기중에 존재하는 '수분' 에서 수소를 추출하는 방법을 찾아냈다. 고분자 전해질 막과 다공성 광 전극, 물 흡수 재료 등으로 구성된 장치를 통해 수소를 얻는 고체 광전기 화학 전지인 것이다.

물이 아닌, 기체상태의 수분을 사용하게 되면, 물을 정화할 시설이 별도로 필요하지 않으며, 물이 부족한 지역에서도 사용 가능하고, 일반 물에서 발생되는 기포 등의 기술적 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다는 것이 Differ 와 토요타의 설명이다.

지금껏 수소를 구하는 방법에 대해서 일반적으로는 물을 전기분해한다는 초보적 인식이 보편화 되어 있었다. 하지만, 수소를 얻는 방법은 전기분해 외에도, 화석연료를 촉매를 통해 얻어내거나 석유화학공장과 제철소 등에서 생기는 '부생가스' 를 정제하여 얻는 방법 등, 수소를 얻는 방법은 다양하다. 또한, 기술의 발전으로 이렇게 일반 대기중에서도 수소를 얻는 방법도 있다.

지난 2018년 8월에는 충남 서산에 석유화학 공장에서 부산물로 발생되는 '부생가스' 를 이용한 50MW 짜리 대규모 연료전지 발전소가 세계최초로 건설을 시작하는 등 국내에서도 수소를 얻기 위한 다양한 연구가 진행중이다. 

수소전지로 대표되는 '연료전지' 는 질소산화물, 황산화물, 온실가스, 분진 등을 배출하지 않으며, 미세필터를 통해 초미세먼지를 걸러내는 필터의 역할까지 하고 있어 친환경 발전설비로 꼽히고 있으며, 발전비용도 화력보다 더 저렴한 편이다. 한편, 수소전지차의 양산화는 현대자동차가 세계 최초로 성공했지만, 수소를 얻어내는 방법에 대해서 토요타 등은 국가적 차원에서 인프라 구축과 생산방식의 투자와 결과물 등이 대비된다는 점이 크게 와닿는다.

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