[화학공학] Hydrogen Production for Fuel Cells(영문)

1. Introduction to Hydrogen Production

수소는 친환경적인 에너지소재로서 미래 에너지 시장에서 중요한 역할을 담당할 것으로 기대되고 있다. 특히, 수소 연료전지는 차량, 발전소, 산업용 등 다양한 분야에서 활용 가능하며, 이로 인해 탄소 배출을 크게 줄일 수 있다. 현재 전 세계적으로 수소 생산은 연간 약 900만톤 이상 이루어지고 있으며, 이 중 약 95%는 화학적 방법을 통해 생산되고 있다. 수소 생산 방식은 크게 화석연료 기반, 재생에너지 기반, 그리고 생물학적 방법으로 구분할 수 있는데, 각 방식은 비용, 효율, 환경영향 등 여러 측면에서 차이를 보인다. 화석연료 기반 수소 생산은 수전해보다 비용이 낮아 가장 일반적이며, 천연가스를 주요 원료로 사용하여 스팀메탄개질(steam methane reforming, SMR) 방식으로 생산된다. 이 방법으로 생산된 수소의 경우 이산화탄소 배출이 크다는 문제가 있는데, 실제로 전체 수소 생산량의 약 60%가 이 방식으로 이루어진다. 그러나 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 재생에너지를 이용한 수소 생산이 각광받고 있다. 수전해(electrolysis)는 물을 전기분해하여 수소와 산소로 분리하는 방법으로, 특히 재…