수소경제의 과학 : 다가올 수소경제, 우리가 꼭 알아야 할 과학 이야기 - SPIKE 총서 4

김희준,이현규

전서울대학교자연과학대학화학부명예교수.서울대학교를졸업하고미국시카고대학교에서물리화학전공으로박사학위를받았다.그후20년동안보스턴지역에서연구생활을하다가1997년부터서울대학교화학부교수를거쳐현재서울대학교명예교수이며광주과학기술원석좌교수(2013~2017)로재직하였다.과학교육에도관심을가지고‘국제화학올림피아드학술위원장’,‘과학교과과정개정위원장’등을역임하였다.2005년에는‘닮고싶고되고싶은과학기술인’으로선정되었고,2007년에는‘서울대교육상’을수상하였다.서울대학교에서15년이상강의한비이공계생대상‘자연과학의세계’는2012년에SBS등이주관하는‘대학100대명강의’로선정되었다.저서로2015개정교육과정에따른고등학교『상상스토리로이해하는통합과학』,2009개정교육과정에따른고등학교과학,화학Ⅰ,화학Ⅱ교과서(상상아카데미,대표저자)를집필하였으며,이밖에지은책으로는『김희준교수와함께하는자연과학의세계』1~2,『철학적질문과학적대답』,『빅뱅우주론의세기둥』,『과학으로수학보기수학으로과학보기』(공저)등다수가있다.2022년8월,『수소경제의과학』원고를마지막으로영면에들었다.

1장.왜지금,수소인가
오래된미래,수소경제
이산화탄소배출의역사
이산화탄소는지구온난화의주범일까
이산화탄소는어떻게지구온난화를일으키는가
이산화탄소감축을위한노력

2장.수소는어디에서왔나
우주탄생의비밀,빅뱅
인플레이션이론
빅뱅이후‘1초’
빅뱅의강력한증거
우주적신토불이

3장.반응열을통해본수소의경제성
공유는즐겁다
수소,산소,이산화탄소의발견
수소와탄소의반응열비교

4장.수소시대의운송수단
전기차
수소전기차

"탄소문명,더이상은안된다...인류역사의미래는어떻게될까?"

온세계가기후위기로소란하다.산업혁명이래200여년동안배출한이산화탄소량보다1990년이래30년동안배출한이산화탄소량이훨씬많다.탄소문명의짙은그림자는기후위기로되돌아왔다.인류가이산화탄소배출을줄이고탄소문명을전환할방법을찾지못하면세계는위기에놓일수밖에없다.인류는탄소문명과이별하고새로운에너지경제구조로전환해야한다.지속가능한수소경제는유력한대안이다.세계가‘수소’로뜨거운이유다.탄소중립,그린수소,수소전기차,수소연료전지,수소충전소,수소전기차보조금등의단어들은더이상낯설지않다.
세계각국은수소경제구축경쟁에앞다퉈나서고있다.경제정보서비스기업인블룸버그는2020년보고서에서30년뒤인2050년세계에너지총수요의24%가수소로충당될것으로추정했다.미국은2030년까지수소자급률100%를달성하는계획을수립했으며,유럽도2030년께면수소경제에돌입할것으로전망된다.

우리나라도다르지않다.윤석열정부는지난해출범당시수소경제성장로드맵을제시했다.지난해11월한덕수국무총리주재로개최된수소경제위원회에서는“수전해(물을전기분해해수소와산소를생산하는기술),액화수소운송선,충전소,연료전지,수소터빈등7대전략분야를지원해2030년까지수소전문기업600개를육성할것”이라고밝혔다.올상반기에는세계최초로수소발전입찰시장을개설할예정이다.

두과학자가전하는1번원소수소와미래수소경제이야기

왜그많은원소가운데하필‘수소’일까?화학자김희준과물리학자이현규,두사람이『수소경제의과학―다가올수소경제,우리가꼭알아야할과학이야기』에서그해답을풀어놓았다.수소는138억년전빅뱅이후최초로만들어진원소이자우주질량의4분의3을차지하는가장풍부한원소다.존재하는모든것의근원인셈이다.저자들은탄소가기후변화를일으킬수밖에없는태생적운명과수소가인류의에너지문제를해결할구원자가될것이라는전망을과학적원리를통해설명하고있다.고김희준서울대학교화학부명예교수는재밌고쉬운일상의언어로과학을전달하는한국대중과학교육의선구자로,수소경제의과학적근간을쉽게풀이한다.이현규한양대학교물리학과명예교수는수소의탄생과정과수소가수소시대의주에너지원으로활용될수있는물리화학적이유를설명한다.

『수소경제의과학』이단순한과학교과서에머물지않는것은두석학이△우리는왜지금수소경제에대해논의해야하는지△탄소를대체할새로운에너지원으로왜하필수소가떠오른것인지△수소는어떻게우주에서가장풍부한원소가되었는지△수소와탄소의에너지함유량이어떻게결정되며이는수소경제에어떤의미가있는지△수소이용방식특히운송수단에서의수소활용현황은어떠하며누가그발전을이끌어왔는지등과학기술적분석과사회경제적통찰을아울러담아냈기때문이다.

추천사

꼭필요한책이시의적절하게출판되었다.이책은수소경제의근간을이루는수소그자체에대한이해부터기술하고있다.수소가우주의빅뱅때어떻게생겨났는지,어찌해서전우주질량의3/4를차지하는지(…)또,수소가연소하여물이되는과정에서나오는에너지가왜다른에너지원보다유리한지를기초적인화학반응을기반으로하여차근차근설명한다.저자들의현란한지적여행을따라가다보면수소경제의바탕을이루는과학이명쾌하게정리되는책이다.
-김두철(서울대학교물리천문학부명예교수)

화학자이면서넓은시야를가진과학자인김희준교수는이책을통해과학이인간의시야를확대해준다는사실을실제로보였습니다.중학생수준에서시작하여경우에따라서는대학원수준까지넘나드는이론의전개를전혀어렵지않게읽을수있는것은평소김교수가가진지식의폭이얼마나넓은지,내용을얼마나쉽게전달할수있는지를보여줍니다.
-김하석(서울대학교화학부명예교수)

아름답고독특한책입니다.자연의근본원리를설명하고그원리에근거하여현재의문제들에대하여설명하고있습니다.물리학,화학,생명과학같은학과의경계선이전혀느껴지지않을뿐만아니라원래부터그런구분은없는것임을깨닫게해주는책입니다.
-유욱준(한국과학기술한림원원장)