수소 종류, 컬러별로 구분하는 방법과 주목받는 화이트수소

수소 종류, 컬러별로 알아보자!

수소 에너지는 그 친환경적인 이미지와 함께 신재생에너지 중에서도 특히 주목받고 있습니다.

많은 이들이 ‘수소’ 하면 떠올리는 것은 그린수소, 즉 환경오염을 일으키지 않는 청정 에너지입니다.

하지만 수소의 생산 방식에 따라 이산화탄소 배출량이 달라지기 때문에, 수소 에너지는 여러 ‘색’으로 구분됩니다.

이러한 구분은 각각의 생산 방식이 환경에 미치는 영향을 나타내며, 수소 에너지의 지속 가능성과 환경적 책임성을 평가하는 데 중요한 기준이 됩니다.

수소의 컬러 구분

• 브라운수소 (Brown Hydrogen): 석탄 같은 화석 연료를 사용하여 생산되며, 이 과정에서 대량의 온실가스를 배출합니다. 환경적으로 이산화탄소를 많이 발생시켜 바람직하지 않은 방법입니다.

• 그레이수소 (Grey Hydrogen): 천연가스의 수증기 개질을 통해 주로 생산되며, 현재 수소 생산의 대부분을 차지합니다. 이 방식 역시 온실가스 배출이 수반됩니다.

• 블루수소 (Blue Hydrogen): 그레이수소의 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집 및 저장하여 환경 영향을 최소화합니다. 이산화탄소 포집 및 저장 기술(CCS)을 사용합니다.

• 청록수소 (Turquoise Hydrogen): 메탄 파이롤리시스(메탄을 분해하는 과정)를 통해 생산되며, 이 방법은 이산화탄소 직접 배출이 없어 환경친화적입니다.

• 레드수소 (Red Hydrogen): 원자력을 에너지 원으로 사용하는 물의 전기분해를 통해 생산되며, 탄소 배출이 없습니다.

• 퍼플수소 (Purple Hydrogen): 원자력을 에너지 원으로 사용하는 물의 전기분해를 통해 생산되며, 특히 원자력 발전기의 전기와 열을 모두 사용합니다. 탄소 배출이 없습니다.

• 핑크수소 (Pink Hydrogen): 원자력 에너지를 이용한 전기분해를 통해 생산되며, 원자력 발전의 전기와 열을 모두 활용하여 효율을 높입니다. 탄소 배출이 없는 방식입니다.

• 엘로우수소 (Yellow Hydrogen): 전력망에서 얻은 전기로 물을 전기분해하여 생산되며, 전기의 원천에 따라 환경 영향이 달라질 수 있습니다.

• 그린수소 (Green Hydrogen): 태양광, 풍력 등 재생 가능한 에너지원을 사용하여 물을 전기분해함으로써 생산되며, 이산화탄소를 배출하지 않고, 수소 생산 방식 중 가장 친환경적인 방법입니다.

• 화이트수소 (White Hydrogen): 자연 상태에서 발견되는 수소로, 채굴을 통해 얻습니다. 현재는 상업적으로 활용되는 경우가 거의 없으나, 연구와 기술 발전이 기대됩니다.

이러한 다양한 수소 생산 방식의 발전과 보급은 앞으로의 에너지 전환에 중요한 역할을 할 것입니다.

특히, 그린수소와 같은 친환경적인 방법의 발전은 기후 변화에 대응하고 지속 가능한 에너지 공급을 보장하는 데 핵심적입니다.

화이트수소의 상업적 활용 가능성에 대한 연구도 미래 에너지 자원으로서의 가치를 더할 수 있습니다.

전기차의 시대 kW(킬로와트), kWh(킬로와트시) 차이👆

수소 컬러별 구분

에너지원

사용하는 원료

브라운수소 (Brown Hydrogen)	석탄 or 원자력 열	원료: 석탄+수증기+산소
그레이수소 (Grey Hydrogen)	천연가스 or 원자력 열	원료: 천연가스+수증기
블루수소 (Blue Hydrogen)	천연가스 or 원자력 열	원료: 천연가스+수증기
청록수소 (Turquoise Hydrogen)	천연가스 or 원자력 열	원료: 천연가스
레드수소 (Red Hydrogen)	원자력 열	연료: H2O
퍼플수소 (Purple Hydrogen)	원자력 열+전기	연료: H2O
핑크수소 (Pink Hydrogen)	원자력 전기+열	연료: H2O
엘로우수소 (Yellow Hydrogen)	전력망 전기	연료: H2O
그린수소 (Green Hydrogen)	재생에너지 전기	연료: H2O
화이트수소 (White Hydrogen)	채굴하는 자연상태의 매장 수소	매장된 자연의 수소

최근 주목받는 화이트(백색)수소

최근 관심을 받고 있는 또 다른 종류는 화이트수소입니다.

화이트수소는 자연 상태에서 지하에 존재하는 수소를 말하며, 이를 채굴하는 기술이 개발되고 있습니다.

화이트수소는 특별한 처리 과정 없이 자연에서 직접 채취할 수 있기 때문에, 경제적이고 환경적인 측면에서 큰 이점을 가질 수 있습니다.

특히 프랑스에서는 대량의 수소 매장지가 발견되어, 수소 경제로의 전환에 큰 기대를 모으고 있습니다.

미국 지질조사국(USGS)의 연구에 따르면, 지구 내에는 인류가 수천년 동안 사용할 수 있는 방대한 양의 수소가 매장되어 있을 가능성이 높다고 합니다.

이러한 수소의 다양한 생산 방식과 특성을 이해하는 것은 수소 에너지의 지속 가능한 활용과 환경 보호에 있어서 중요한 역할을 합니다.

각국 정부와 기업들이 그린수소 및 화이트수소를 포함한 다양한 수소 생산 기술의 개발과 상용화에 투자함으로써, 탄소 중립 목표 달성과 지속 가능한 에너지 시스템으로의 전환을 가속화하고 있습니다.

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📌화이트(백색)수소의 발견과 경제적 가치

👉 천연 수소의 새로운 발견: 프랑스를 포함한 여러 국가에서 천연 수소 매장지가 발견되었으며, 이는 과거에 비해 경제적 가치가 있다고 평가되고 있습니다.

👉 수소 매장량과 생산 가능성: 미국 지질조사국에 따르면 지층에 매장된 수소의 양이 수백억 톤에 이르며, 단 1%만 생산해도 상당량을 확보할 수 있습니다. 몇천년간 인류가 사용할 수 있는 양입니다.

👉 백색 수소 탐사와 투자: 백색 수소 매장지 발견과 함께 탐사하려는 벤처 기업들이 증가하고 있으며, 빌 게이츠 등으로부터 투자를 받는 기업도 있습니다.

👉 천연 수소 채굴의 불확실성과 비용: 천연 수소 채굴은 불확실성이 크며, 규제와 생산비가 장애물로 지적되었습니다. 그러나 일부 지역에서는 그린 수소보다 저렴한 생산비용을 보이기도 합니다.

👉 국내 백색 수소에 대한 관심 부족: 한국은 아직 백색 수소보다는 청정수소에 집중하고 있으며, CCUS 방식의 블루수소와 재생에너지를 이용한 그린수소에 더 큰 관심을 보이고 있습니다.

백색 수소, 즉 천연 수소의 매장지가 미국, 동유럽, 러시아, 호주, 오만, 프랑스, 말리 등 여러 지역에서 발견되고 있으며, 이의 경제적 가치 인식으로 관련 탐사 및 발굴에 나선 벤처기업들이 증가하고 있습니다. 이러한 활동은 과거 ‘골드러시’에 비유되며, 특히 호주의 골드하이드로젠은 요크반도에서 천연 수소 채굴작업을 시작, 2024년 말까지 실제 채굴이 가능할 것으로 예상합니다. 미국의 콜로마는 빌 게이츠의 브레이크스루에너지벤처스로부터 대규모 투자를 받았으나, 구체적인 시추 장소 및 상용화 계획은 비공개입니다.

또한, 내추럴하이드로젠에너지는 네브래스카에서의 수소 시추 완료 후 새로운 유정 개발을 계획 중이며, 상용화에 근접해 있다고 합니다.

그러나 천연 수소 시추는 규제, 생산비 등으로 인해 불확실성이 높은 사업이며, 비용 또한 장소나 시추 기간에 따라 크게 변동할 수 있습니다. CNN은 이를 강조하며, 말리의 경우 수소 생산 비용이 상대적으로 저렴하지만, 프랑스 로렌 광산처럼 깊은 시추가 필요한 경우 비용이 급등할 수 있음을 지적합니다. 이는 천연 수소의 상용화 과정에서 중요한 고려 사항으로, 각국의 경제적 및 기술적 장애물을 극복해야 할 필요가 있음을 시사합니다.