● 수전해 수소 생산

수전해는 물을 전기 분해해서 산소와 수소를 생산하는 장치다. 물과 전기만 있으면 지속해서 수소를 생산할 수 있고 이산화탄소가 배출되지 않아 친환경 에너지 기술로 주목받고 있다. 탄소 중립을 목표로 여러 국가가 이 같은 '그린수소' 생산 계획을 진행하고 있다.

수전해에 관한 연구는 대부분 촉매에 관한 연구로, 상용화를 위한 활성 및 내구성 향상 등에 관한 연구가 진행되고 있다. 현재는 낮은 활성과 내구성으로 기술 상용화에 한계가 있다.

촉매 개발뿐 아니라 지지체 도입 등 성능과 내구성을 증가시킬 수 있는 전략 제시 또한 필요하다. 일반적인 산화물 지지체는 전기 전도도가 낮고 전극 구조가 비효율적이다.

수전해는 전해질, 이온 사용에 따라 알칼리 수전해, 양이온 교환막 수전해, 음이온 교환막 수전해, 고체 산화물 수전해 등으로 나뉘는데 각 방법에 따라 부식 환경이 형성되거나 수소와 산소 혼입 위험이 있거나, 고비용이 소요되거나, 내구성이 떨어지는 등의 단점이 있어 이들을 극복할 수 있는 기술 육성 또한 필요하다.

● 수소 저장·운송

수소 에너지가 상용화되려면 수소를 저장하고 운송하는 기술 또한 필요하다. 수소 기체 운송, 액화 운송, 액상 운송할 때 배관, 튜브 트레일러 운송 방식 등이 사용된다. 배관 운송은 운송량이 적을 때 주로 쓰이고 튜브 트레일러는 장거리 공급에 쉽다.

저장과 관련해서는 수소가 고온·고압 환경에 누출되지 않도록 하는 안전 기술이 필요하고, 운송과 관련해서는 에너지 손실과 안전 문제 등에 대비가 필요하다. 대량으로 해상 운송하려면 액화 저장이 필요한 데, 이때 소비되는 전력이나 온실가스 배출 문제 등도 풀어가야 할 과제다.