수소경제 (2050 탄소배출제로, 수소가 답이다

이민환,윤용진,이원영

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추천사
들어가며

1부/수소:미래에너지사회의필수매개체

1장.기후변화:성큼다가온위기상황/25
뜨거워진지구,심상치않은증상들…25
지구가버틸수있는임계점…30
2050년까지탄소배출제로,가능할까?…32
탄소세와탄소국경세…34
깨끗한에너지사용하지않으면퇴출…37
에너지생태계의거대한전환점에서…39

2장.풍력,태양광시대의필수요건:전기에너지저장/42
경쟁력갖춘풍력과태양광…42
전기에너지저장:신재생에너지시대의필수요건…47
전기에너지저장,아직은초보단계…49

3장.수소=미래의에너지매개체!왜?/56
전기에너지저장을위한조건…56
수소가답이다…58
배터리로저장하면안되나?…61

2부/수소는어디에쓰이나

1장.아직도낯선이름,연료전지/73
수소이용법,태우거나산소와반응시키거나…73
원리는간단하다…76
자동차용따로있고건물용따로있다…78
필요한만큼쌓아서만든스택…81
연료전지에필요한기타여러가지…83

2장.수소전기차vs.전기차/88
비슷하기도하고다르기도하고…88
일론머스크,“연료전지는쓰레기덩어리”…89
수소는공짜전력에서나온다?…92
승용차는전기차,트럭은수소전기차…93
기차,선박,드론그리고에어택시…99
월마트물류창고…101
한국은수소전기차,호주는전기차?…104
수소전기차의충전…109

3장.‘움직이지않는’연료전지시장/110
수소대신가스를쓰는연료전지？왜?…110
일본에선모르면간첩,에너팜…113
유명글로벌기업들이채용한연료전지시스템…115
연료전지발전소…117

4장.에너지만보면안된다,팔방미인수소/121
지구전체인구의반을먹여살리는수소…121
정유공장,화학공장에서도………125
온실가스발생제로에도전하는제철산업…126
전기를이용해가솔린을만든다고?…128

3부/수소,어떻게만들고어떻게유통하나

1장.수소를만드는데온실가스가나온다고?/133
수소의원죄…133
이산화탄소만모아서땅속깊숙이:CCS기술…136
물을쪼갠다:그린수소…142
물대신메탄가스를‘깨끗하게’쪼갠다…147
수소생산에들어가는비용…149

2장.보관용탱크가필요한수소/151
가볍지만몸집이너무커서고민…151
그냥꾹꾹눌러담아보면어떨까?…153
영하253도가되면작아지는몸집…155
비밀의액체,수소가녹는다…157
암모니아로변신하라…158
수소를고체로만든다고?…160

3장.수소의커다란몸집,이송작전이중요하다/164
다양한이송포트폴리오…164
파이프라인을통해…165
튜브트레일러와탱크로리…168
장거리이동에는대형선박이최고…171
지금부터제대로준비해야…175

4부/수소사회는어떻게오나

1장.수소경제사회로가는길/181
2050년수소사회스냅샷…181
‘수소사회’는선택아닌필수,시작이중요하다…186
수소생산:그린수소본격가속,과도기엔블루수소로…189
수소국제운송:암모니아부터…193
수소국내운송:점진적,선별적파이프라인구축으로…195
수소활용인프라:대형사업용차량부터…198

2장.암모니아사회/202
수소는운송이어려워,암모니아는어떨까?…202
암모니아에너지는어디에어떻게쓰일까?…205
-연소를통한방식/연료전지를이용하는방식
암모니아는어떻게만드나…210
암모니아콤플렉스…211

3장.수소를둘러싼이슈:오해와진실/213
수소는폭탄아니야?…213
수소충전소딜레마…218
연료전지는너무비싸다던데희망이있나…220
ESS가있는데왜수소가필요해?…223
수소전기차생산을멈춰라?…226
전력망안정성:들쭉날쭉한전력생산을버틸수있나…230
물의공급:수소사회로가는또다른병목?…233

4장.수소산업:국가적지원과플레이어들/237
주요국가들의수소지원…237
-미국/유럽/일본/중국/한국
수소시대를준비하는플레이어들…244
-수소생산관련플레이어들/수소저장및운송관련플레이어들/
수소활용관련플레이어들:수송용시장/수소활용관련플레이어들:
고정형시장/국내대기업의합종연횡

맺으면서
부록:연료전지와수전해원리
참고문헌

우리경제의게임체인저:수소

’RE100‘’Fitfor55‘’수소경제’대선후보토론회에서수소(H2)는뜨거운이슈로떠올랐다.따라서누가정권을잡아도적극적인수소정책은불가피하며,우리경제의명운을쥔게임체인저가되었다.“왜수소가그리중요한가?”이는탄소제로시대와직결되기때문이다.기후위기를극복하기위해서는탄소배출을줄여야하고,탄소를줄이기위해서는수소가가장확실한대안이어서다.우리나라는2050년까지탄소배출을제로로하겠다는야심찬계획을세워놓고있다.이와관련,세계최초로‘수소경제육성및수소안전관리에관한법률’일명‘수소법’도만들었다.

수소경제가산업의생사를가른다.

유럽연합(EU),영국,미국,중국,일본등세계120여개국은이미탄소중립을선언하고실행에들어갔다.더나아가EU,미국등주요무역국들은’탄소국경세‘를신설하고있다.탄소를많이사용해서만든제품을수입할때,부과하는일종의무역관세인셈이다.탄소가발생하는석탄,석유,천연가스등화석연료로만든전기를사용해서제품을생산하면일정기준을넘는탄소의사용량에따라탄소세가부과되기때문에수출위주의우리경제에는치명적일수밖에없다.우리의주력인자동차,선박,철강,석유화학등모든제품이경쟁력을잃고생사의기로에서게된다.’탄소제로가곧생존‘이되는것이다.

글로벌기업들은‘RE100’가입으로수소경제에대비

글로벌기업들은탄소배출을제로로하겠다는의지를다지고있다.3백40여개의기업들이이미’RE100‘에가입을마쳤다.’RE100‘은1백%신재생에너지에서얻은전기로제품을생산하겠다는캠페인인데BMW,폭스바겐,GM등자동차제조회사는물론스타벅스,모건스탠리등서비스및금융업체들도참여하고있다.국내에서는SK와LG의일부계열기업들이가입했다.’Fitfor55’는지난해7월에만들어진국제적인기후변화대응로드맵으로2030년까지탄소배출을1990년대비55%이상감축하는것이목표다.

미래산업을수소에서찾는수소개발경쟁은이미불붙었다.

수소경제로의변화는빠르게진행되고있다.사실수소를에너지로사용하는’수소경제‘의실현은공상과학소설에서나등장했다.그러나최근들어탄소에너지를기반으로하는’탄소경제‘의이상적인대안으로’수소경제‘가급부상한것이다.수소산업은중장기적으로가장주요한먹거리가되었고,탄소중립으로그린시대를달성하는마지막열쇠가될것이라는데에는이견이없다.이책에서는세계각국의정책방향과국내외주요기업들의움직임을짚는한편앞으로수소경제의규모는어디까지확장되고,우리생활은어떻게변화될것인지,이에따른문제점들은무엇인지를조목조목설명하고있다.

*특히이책은미국국립과학재단(NSF)으로부터신진교수상(CAREERAward)을받은이민환교수를비롯수소분야의국내외석학3인의최신자료를바탕으로일반인들도이해할수있도록평이하고쉽게저술했다.


<추천사>
수소경제에대한식견을넓혀주는좋은길잡이
이책은수소경제실현을위한수소의전주기적기술뿐만이아니라국내외에너지생태계의현황및변화등에대해서전문가가아니더라도쉽게이해할수있도록기술되어있습니다.빠르게변화하는에너지패러다임을이해하고수소경제에대한식견을넓히는데좋은길잡이가될것으로생각합니다.-이광형KAIST총장

에너지의미래에대한해법을제시한책!
세계적인전문가,세석학들이힘을모아일반인들도이해할수있도록수소에너지에대한해법을제시한책,그리고기술,정책,사업화,생태계등다양한각도로분석하고통합한입체적인책을여러분들에게추천합니다.-박성진포스텍기계공학과교수

수소에대한이야기를체계적이고알기쉽게풀어낸책
수소를에너지매개체로사용하는지속가능한청정에너지생태계의구현이전세계주요국가에서동시다발적으로추진되고있으며,많은기업들이공격적으로수소와관련된신산업분야에투자를서두르고있습니다.이책은향후시장이어떠한방향과속도로열릴것인지등수소에대한이야기를체계적으로풀어내고있습니다.
-차석원서울대학교교수

무조건오는‘수소사회’여정은이책으로부터시작할것이다!
이책은무조건수소를찬양하지않습니다.담담히수소의현주소를살펴보고반문하며답을찾아갑니다.무조건오는‘수소사회’여정은이책으로부터시작할것입니다.특히인문학도들에게도이책을적극추천합니다.-김소희(재)기후변화센터사무총장

일반인들도쉽게이해할수있도록정리한수소경제
<수소경제>는관련분야를오랫동안연구하신연구자들이일반인들도쉽게이해할수있도록수소경제전반을정리한책입니다.앞으로수소를다루기위해생산과저장,운송사용등모든영역에서다양한변화가나타날겁니다.그변화가어떤식으로이뤄지는지를이해하려할때,이책이탄탄한기반이되어줄것이라고믿습니다.-권순우머니투데이방송기자

탄소중립,그린시대를달성할수있는‘마지막열쇠’,수소
이책은수소가기후위기시대에필요한이유와관련주요산업,전체밸류체인에대해상세하고쉽게기술하고있다.이책한권이면수소시대를준비할수있는기본지식과통찰력을얻을수있다고판단된다.-한병화유진투자증권그린산업애널리스트