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[기고] 수소경제시대와 화석연료시대 탈피
작성일 : 19-11-05 16:58    
임영빈(평택시지속가능발전협의회 미세먼지특위 자문위원)
 
 
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 전기생산은 석탄과 석유 등을 사용하는 화석연료발전소에서만 가능한 것일까? 현재와 미래에는 화력연료발전 내지는 원자력발전 방법에서 탈피하려고 온갖 시도와 노력을 꾸준히 해오고 있는 중이다. 지금까지는 화석연료에 의존도가 높았는데 앞으로는 사정이 달라진다. 지하에 매장 되어있는 화석연료의 고갈이란 말이 벌써부터 나오기 시작했으며, 이제껏 사용해온 화석연료 자원의 사용으로 인한 자연파괴와 기후위기 등의 문제는 인간에게 자연재앙으로 되돌아오고 있다.
 
 화석연료의 사용방법에서 탈피하고자 다양한 연구와 계획이 열을 띠고 개발 중에 있지만 실은 모두가 완전한 자연 친환경적인 것은 못된다. 그러나 수소경제 시대가 도래됨으로 무공해 친환경 발전을 향해 노력 중에 상용화를 앞두고 있고, 선진국에서는 커다란 진전을 이루고 있다.
 
 물론 수소가스를 액체로 전환시켜서 보관, 수송하는 장비시설에는 막대한 비용이 소요된다. 수소가스가 800:1의 액체수소로 압축되는 이점이 있으나, 액화온도인 -253°C로 만들어야하는 어려운 과정이 있고, 수소를 저장할 수 있는 용기의 재질문제도 있어서 지금은 비용절감 노력 중에 있다.
 
또한 일반시민들은 수소하면 수소폭탄의 막연한 두려움을 생각하는데, 수소가스나 수소액체는 어떤 핵분열반응도 없고, 연소열이 매우 높아서 경제성이 좋고 기체 중에서 제일 가벼운 성질이 있기 때문에 만일에 소량의 누수가 발생되어도 순간적으로 상승해 없어지므로 오히려 안전한 편이다.
 
 이미 노르웨이(토프테)에서는 삼투압발전소가 조성되었으며, 이는 순수한 물리적 원리인 것이다. 삼투압이란, 쉬운 예로 김치를 담그기 위하여 배추나 무에 소금을 뿌려서 절이면 배추와 무 안에서 수분이 빠져서 부드러워진다. 즉 소금기가 없는 무나 배추속의 물은 소금기가 높은 쪽으로 물이 이동하여 나오게 되는데 이것이 바로 삼투압의 원리이다.
 
 큰 물통에 삼투압막(반투과성 분리막)을 설치하고 한쪽에는 담수를, 다른 한쪽에는 바닷물을 부으면 담수 면은 내려가고 바닷물 면은 상승하게 된다. 상승된 바닷물 수면은 위치에너지가 상승되어 저지대로 흐르게 된다. 이것이야말로 순수한 친환경적인 기술이며, 이것을 이용하여 터빈을 돌리는 원리인 것이다. 물론 여기에는 여러 가지 부수적인 시설들이 설치된다.
 
 실제로 강물과 바닷물이 만나는 지점에 삼투압발전소가 설치되었다고 한다. 노르웨이의 경우에는 국가 총전력 소비량의 10%를 생산한다고 한다. 앞으로 자동차, 선박 등의 연료로도 큰 획기적인 발전이 기대된다.
 
 현재 우리나라에는 한국에너지기술연구원, 광주과학기술원 등에서 실험실 규모로 연구를 진행하고 있다. 다만 중소기업체의 연구개발에 대기업과 정부의 적극적인 지원이 있어야 언젠가는 상용화가 앞당겨질 것이다. 사실상 사회에 다양한 인프라가 구축되면 우리도 머지않아 푸른 하늘(청정공기)을 바라보며 삶의 질을 높일 수 있을 것이다.
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