알칼리 수전해 관련기술 

- 전해질로써 알칼리 수용액을 이용하고, 수소 및 산소를 분리하기 위하여 별도의 분리막을 사용하는 기술 중심으로 유효 추출

- 알칼리 수전해용 수전해조, 전극 및 격막을 포함하여 세부구성에 관한 기 술은 유효로 추출

[특허 기술동향]

전체 시장국의 동향을 살펴보면, 거시적인 관점에서 접근 시, 분석 초기구간부터 2000년대 후반까지는 연 30건 내외의 다소 미약한 특허 출원활동을 보였으나, 2000년대 중반에 접어들면서 본격적인 출원활동을 보이면서 출원 건수가 증가하고 있다는 것을 알 수 있음. 또한, 최근 구간에서 전체적으로 출원활동의 증감을 반복하는 동향을 나타내고 있으나, 전반적으로 특허 출원이 활발하게 진행됨을 알 수 있음. 아울러, 일본 및 중국의 특허 출원동향과 유사한 동향을 나타냄에 따라, 현재 관련 기술에 대한 기술시장 주도권을 상기 국가가 가지고 있는 것으로 판단할 수 있음.

고분자전해질 수전해 관련기술

- 전해질과 분리막으로써 고체고분자 전해질(PEM) 막을 이용하는 기술 중심 으로 유효 추출

- 고분자 전해질 막, 막-전극 접합체를 포함하여 세부구성에 관한 기술은 유효로 추출

[특허 기술동향]

전체 시장국의 동향을 살펴보면, 고분자 전해질 수전해 관련기술(AB) 분야의 경우, 분석구간 초기에는 별다른 추세없이 출원 활동을 유지해오다가, 2000년대 후반에 들어서면서 출원건수가 점진적으로 증가하는 양상을 나타냄. 고분자 전해질 수전해의 경우, 전해질염 미사용으로 인하여 수소의 순도를 높이기 쉽고, 설계에 따라 고압운전이 가능한 시스템으로, 특히, 자동차용 수소충전소에 적합한 기술로서, 수소 충전소 인프라 관련 시장의 급성장에 따라서 관련기술이 급속히 발전한 것으로 파악됨.

고체 산화물 수전해 관련기술 

- 전해질과 분리막으로써, 수소 또는 산소이온 전도성을 갖는 산화물 막을 이용하는 기술 중심으로 유효 추출

- 고체 산화물 수전해 셀을 포함하여 세부구성에 관한 기술은 유효로 추출

[특허 기술동향]

전체 시장국의 동향을 살펴보면, 고체 산화물 수전해 관련기술(AC) 분야의 경우, 분석초기 구간인 1990년대에는 별다른 추세없이 간헐적인 출원 활동을 유지해오다가, 2000년대 중반에 들어서면서 출원건수가 점진적으로 증가하는 양상을 나타냄. 고체 산화물 수전해 관련 기술의 경우, 고효율로 높은 경제성을 확보할 수 있어 건물용, 대규모 발전용 등 다양한 응용범위로 적용 가능함에 따라 향후 높은 성장세가 예상됨.

요즘 대체에너지로 신재생에너지로 전세계가 관심을 가지고 있는 분야가 수소 생산 입니다.

오늘은 수소 생산방법에 따른 용어를 공유하고자 합니다.

먼저 수소 생산 기술 의 분류는 어느곳은 3가지로 (그린수소, 그레이수소, 블루수소) 보는 곳도 있고

또는 4가지로 (그린수소, 브라운 수소, 그레이 수소, 블루수소)로 나누어 보는 관점이 있습니다. 4가지가 조금더 디테일하여 설명드리고자 합니다. 

그린수소

먼저 그린수소는 말그대로 가장 깨끗한 수소 생산 방식으로 재생에너지를 이용하여 발생된 전력을 가지고 수전해 방식을 통해 수소를 생산하는 방법입니다. 풍력이나 태양광과 같은 재생에너지 발전 전력을 이용하기에 온실가스 배출이 전혀 없습니다.

수전해 란? 물을 전기분해하면 수소와 산소가 발생하는데 이 공정을 통해 수소만 추출하는 생산방식입니다. 이 수전해 기술은 아직 초기단계이며 기술의 상용화가 필요한 부분이기도 합니다. 

‘그린암모니아’ 최근 암모니아에서 고순고 수소를 뽑아내는 기술 개발(한국에너지기술연구원) 하였지만 암모니아를 수입해야한다는 전제가 깔려있기에 국내 자체적인 수소생산 기술이라고는 보기 힘들지만 그래도 탄소 발생은 전혀없는 생산 방식이자 아직까지는 수전해방식에 비해 값싼 생산방식 입니다.

@ 단 현재의 기술로는 재생에너지로 모을수 있는 전력량이 한계가 있기에 단가가 제일 높은 수소 생산 방식이기도 합니다.  이를 보완하기 위하여 전세계 각국들은 그 규모를 점차 많이 늘리고자 계획하고 있습니다. 

브라운 수소

브라운 수소는 석탄이나 갈탄 등을 고온와 고압에서 가스화 하여 수소가 주성분인 가스(합성가스)를 만드는 방식입니다. 

그레이 수소 

그레이 수소는 '개질수소'와 '부생수소'로 다시한번 분류하여 살펴볼 수 있습니다. 

개질수소란 ? 천연가스를 고온과 고압 수증기와 반응시켜 물에 포함된 수소를 추출하는 개질 방식의 수소 생산을 말합니다. 천연가스의 주요 선분인 메탄 CH4를 고온으로 반응시켜 수소를 추출하게 됩니다.

(CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2)

부질수소란 ? 석유화학 공정이나 철강등을 만들때 발생하는 부산물에서 나오는 수소를 의미합니다. 

@ 현재는 가장 가성비가 높은 추출방법으로 국내 수소생산 방식의 99%의 비중을 차지 하고 있지만

기술이 발전됨에 따라 이산화탄소 CO2가 발생이 되는 이 생산방식은 점차 줄어 들것이라고 예상합니다. 

블루수소 

블루수소는 그레이 수소생산과정에서 나오는 이산화탄소 CO2를 포집하고 저장하여 온실가스 배출을 줄인 수소를 말합니다.  기술적인 이해가 부족하여 블루수소의 경우 어떻 방식으로 생산되는지 공부가 조금더 필요한 부분이기도 하네요.

추가+ 블루수소는 이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술를 이용한다고 하는데 업계에서는 CCUS 기술의 불확실성이 높다는 말도 나온다고 하네요. 대표적으로 포스코와 두산중공업이 블루수소를 생산하겠다고 발표한 가운데 그 추위를 지켜봐야 하겠습니다. 

틀린부분이 있으면 코멘트 부탁드립니다. 저도 공부중 ;)