수소기술 개론 (수소 에너지 시대 전환을 위한 기본서)

김정규

학력
ㆍ전남대학교석유화학공학과학사
ㆍ(英)ExeterUniversity에너지비즈니스과정(1년)수료
ㆍ아주대학교대학원에너지공학과공학석사
ㆍ영남대학교대학원에너지융합공학과공학박사

주요경력
ㆍ한국가스공사경기지역본부장역임(2017.7~2018.12)
ㆍ전남대학교에너지자원공학과겸임교수(2019.9~2022.2)
ㆍ모던기술사사무소대표(2021.3~현재)
ㆍ(주)패리티기술고문(2022.3~2025.3)
ㆍ한국가스안전공사기술기준위원회가스도매사업분과위원(2023.12~현재)
ㆍ아주대학교에너지시스템공학부겸임교수(2024.3~현재)
ㆍNRGKorea(주)부사장(2025.8~현재)

자격
ㆍ가스기술사
ㆍ화공기술사
ㆍ과학해설사

제1장개요
1.1지구온난화와대책
1.2에너지의사용의변천
1.3에너지캐리어로서수소
1.4수소의색상

제2장수소의물리·화학적특성
2.1수소의유래
2.2수소의종류
2.3HydrogenProperties
2.4기체,액체및고체상
2.5수소팽창비율
2.6안전자산으로서부력
2.7재료와의상호작용
2.8기타물리적특성
2.9가스의기본법칙
2.9.1보일의법칙
2.9.2샤를의법칙
2.9.3게이-뤼삭의법칙
2.9.4아보가드로법칙
2.9.5그레이엄의법칙
2.9.6달튼의분압법칙
2.9.7아마가트의부분부피법칙
2.9.8헨리의법칙
2.9.9이상기체방정식과실제기체방정식
2.10연소특성
2.10.1화학양론적혼합물
2.10.2연소열(발열량)
2.10.3층류연소속도및팽창계수
2.10.4가스연소호환성판정
2.10.5수소연소시NOx생성

제3장수소의위험성
3.1수소의종합적위험성
3.2연소위험
3.2.1연소범위
3.2.2폭연,폭굉
3.2.3혼합가스의연소범위
3.2.4수소-공기-희석제시스템의인화성한계
3.2.5가스의위험도
3.2.6소염거리
3.2.7층류연소속도와폭굉
3.2.8인화점
3.2.9자연발화온도
3.2.10최대실험안전간격
3.2.11최소점화에너지
3.3수소화재특성
3.3.1수소화염방사율
3.4가스폭발
3.4.1Hopkinson의3승근법칙
3.5극저온위험
3.6수소취성
3.7보건위험등
3.7.1질식성
3.7.2독성
3.7.3극저온위험
3.7.4인체에해로운압력영향
3.7.5화상위험
3.7.6수소의위험표지등
3.8주요사고사례
3.9안전관리방안
3.10수소관련법규과코드
3.10.1국내
3.10.2해외코드

제4장수소의생산
4.1수증기개질
4.2부생수소
4.3수전해수소
4.3.1수전해개요
4.3.2수전해열역학
4.4바이오가스개발(추출)방식
4.5ChemicalLoopingSystem
4.5.1연료반응기
4.5.2수소반응기
4.5.3공기반응기
4.5.4ChemicalLoopingSystem종합
4.6기타방법에의한수소생산
4.6.1HTGR에의한수전해
4.6.2PhotocatalyticWaterDecomposition
4.6.3생물학적수소생산
4.6.4반도체기반광촉매에의한수전해
4.6.5CatalyticDecompositionofnaturalgas
4.6.6지중수소의개발
4.7수소및이산화탄소의고순도화
4.7.1PSA
4.7.2이산화탄소회수

제5장수소의액화
5.1액체수소의장점
5.2수소의액화공정
5.2.1Linde-Hampsonliquefaction사이클
5.2.2Claudecycle사이클
5.2.3Brayton냉동사이클
5.2.4Magneticrefrigeration
5.2.5GM-refrigerators
5.3산업용액화공정과기술
5.4액체수소시설용량에따른비에너지소비율
5.5액체수소저장과운송을위한조건과과제
5.6기타액상수소운반체들과의비교
5.7소수액화활성화를위해극복하여야하는사항
5.8초저온재료선정

제6장수소의저장
6.1수소의저장
6.1.1기체수소의저장
6.1.2액체수소의저장
6.1.3고압수소저장과액체수소저장비교
6.2슬러시수소
6.3액상유기수소운반체
6.4수소화물
6.5단열기술
6.6액체수소배관및밸브등보온
6.6.1액체수소배관
6.6.2Bayonetconnection
6.6.3Cryogenicvalve
6.7액체수소용기안전시스템
6.7.1주요안전장치
6.7.2안전프로토콜
6.8열전달에관한기본지식
6.8.1전도열전달
6.8.2대류열전달
6.8.3복사열전달

제7장수소연료공급시스템
7.1수소압축및액화시에너지손실
7.2Off-site방식(저장식)
7.2.1파이프라인공급방식
7.2.2튜브트레일러공급방식
7.2.3수소연료공급시설의분류
7.3주요충전장치
7.3.1기체수소압축기
7.3.2Ionichydrogencompressor
7.3.3전기화학적수소압축
7.4수소의냉각
7.5고압용기
7.6액체수소저장탱크
7.7액체수소펌프
7.8액체수소기화기
7.9수소연료연료충전프로토콜
7.9.1미국의수소충전프로토콜
7.9.2일본의수소충전프로토콜
7.10수소충전기

제8장수소연료전지
8.1연료전지개요
8.1.1연료전지개발History
8.1.2연료전지와열기관의비교
8.1.3연료전지발전장치구성요소
8.2연료전지의용도별분류
8.2.1휴대용
8.2.2수송용
8.2.3정치형
8.3연료전지의종류
8.3.1고분자전해질연료전지
8.3.2직접메탄올연료전지
8.3.3인산형연료전지
8.3.4용융탄산염연료전지
8.3.5고체산화물연료전지
8.4연료전지종합

제9장수소경제
9.1용어
9.1.1수소경제와탄소경제
9.1.2수소의ValueChain
9.1.3탄소중립,재생에너지
9.1.4국가온실가스감축목표
9.2수소에너지
9.3수소의용도
9.3.1수소자동차
9.3.2수소발전
9.3.3산업용수소
9.3.4수소항공기,선박
9.3.5천연가스에수소를혼합하여도시가스공급
9.4공급방식별경제성
9.5글로벌수소시장전망
9.5.1글로벌그린수소시장구조

부록
참고문헌
찾아보기

이책은화석에너지시대에서수소에너지시대로의전환필요성을잘설명하고있습니다.수소를안전하게사용하려면우리가먼저수소를알아야하는데수소의물리화학적특성,위험성그리고수소의밸류체인(수소생산,저장,액화,충전,연료전지)과수소경제등에대해서기술적사항을체계적으로잘설명하고있습니다.수소에너지를공부하는학생들과현장의안전관리자및연구자들에게큰도움이될것으로판단합니다.