그레이수소

그레이수소(Grey Hydrogen)

수소의 분류

그레이수소(Grey Hydrogen)는 석유화학 공정의 부산물로 나오는 부생수소 및 천연가스를 개질해 만드는 개질수소를 말한다. 회색수소라고도 한다. 블루수소와 그린수소보다 훨씬 싸지만 탄소배출량이 상대적으로 많고 부생수소의 생산량이 제한적이라는 단점이 있다. 수소 1kg 생산 시 이산화탄소가 5~10kg 배출된다.

수소연료는 천연가스보다 3배의 연료 효율을 보인다. 그레이수소 단계는 그린수소로 나아가기 위한 필수적 과정이라는 입장이다.

개요

그레이수소는 수소 생산 과정에서 이산화탄소가 가장 많이 발생하는 수소이다. 그레이수소는 천연가스를 고온·고압 수증기와 반응시켜 물에 함유된 수소를 추출하는 개질 방식이다. 즉, 천연가스의 주요 성분인 메탄(CH₄)을 이용해 고온의 반응기에서 수소를 추출하는 수증기 개질법(CH₄ + 2H₂O → CO₂ + 4H₂)이 활용된다.

여기에 석유화학이나 철강 공정 등에서 부수적으로 나오는 부생수소도 그레이수소에 포함된다. 부생수소는 나프타를 분해해 에틸렌·프로필렌 등 석유화학제품의 기초 원료로 만드는 과정에서 발생하는데, 생산량에 한계는 있으나 수소 생산을 위한 추가설비 투자비용 등이 없어 경제성이 높다는 장점이 있다.

수소는 그 생산 방식에 따라 ▷그린수소 ▷그레이 수소 ▷브라운 수소 ▷블루수소로 구분된다. 이와 같이 색깔로 수소를 분류하는 방식은 유럽에서 가장 먼저 시작한 것으로, 유럽연합(EU)은 2016년부터 '그린수소 인증제도(CertifHy Guarantee of Origin)'를 통해 수소의 친환경성을 인증하고 있다. 이 가운데 가장 친환경적인 그린수소는 태양광·풍력 발전 등에서 나온 전기로 물을 전기분해해 생산한다. 가장 많이 이산화탄소를 발생시키는 브라운수소와 그레이수소는 각각 화석연료인 석탄·갈탄이나 천연가스(CH₄)를 통해 생산한다. 블루수소는 이산화탄소를 포집·압축·수송해 지하에 저장하는 CCS(Carbon Capture & Storage) 기술을 적용해 생산하는 수소를 말한다.

그레이 수소 비중

현재 우리가 주로 접하는 수송용 수소는 그레이수소이다. 색이 전달하는 이미지처럼 청정한 수소가 아닌 것을 짐작할 수 있다. 실제로 그레이수소는 메탄(CH₄)이 주성분인 천연가스를 고온·고압의 수증기로 분해해 생산하거나 석유화학·철강 생산 과정에서 부산물로 추출된다. 화석연료인 탄화수소 화합물이 원료이고 수소 추출 과정에서도 화석 에너지가 사용되니 청정하다고 할 수 없다. 그레이보다 다소 색이 밝아졌지만, 블루수소(Blue Hydrogen) 역시 그레이수소가 기반이다.

다만 그레이 수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집, 저장하는 'CCS(Carbon Capture & Storage)' 기술이 적용된 것이 차별화된다. 태생적으로는 탄화수소 기반이지만 취약점인 이산화탄소를 모아 가두면서 온실가스 배출을 최소화한 것이 장점이다. 그린수소(Green Hydrogen)는 태양광이나 풍력 같은 신재생에너지로 만들어진 친환경 전력으로 물(H₂O)을 분해해 생산된 수소를 말한다. 그레이나 블루 수소와 달리 자연의 재생에너지 발전 전기가 사용된다는 점에서 궁극의 친환경 수소로 평가된다. 문제는 현시점에서 가장 현실적으로 사용 가능한 것이 그레이 수소라는 점이다. CCS를 적용하거나 수전해하는 방식은 여전히 기술 진화가 필요하고 생산 원가 등에서 경쟁력이 떨어진다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면 2015년 전 세계에서 생산된 수소 중 48.0%가 개질수소, 30.0%는 부생수소인 것으로 집계됐다. 그레이 수소는 총 96.0%에 달했다.

참고자료

• 〈그레이 수소〉, 《한경 경제용어사전》
• 〈수소 생산 방식〉, 《시사상식사전》
• 지앤이타임즈, 〈무색 무취 무미 수소에 청정의 ‘色’ 입히고 인증제 도입한다〉, 《GS칼텍스 공식 블로그》, 2021-07-14
• 박상재 기자, 〈수소車③ 무늬만 친환경… '그레이 수소' 비중 96%〉, 《뉴데일리경제》, 2020-07-31

같이 보기

• 그린수소
• 개질수소
• 블루수소
• 브라운수소
• 부생수소
• 수소연료
• 수소경제

이 그레이수소 문서는 에너지에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

산업 : 산업, 산업혁명, 기술, 제조, 기계, 전자제품, 정보통신, 반도체, 화학, 바이오, 건설, 유통, 서비스, 에너지 □■⊕, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 화폐, 금융, 금융사, 부동산, 부동산 거래, 부동산 정책, 아파트, 건물, 토지 에너지 SMR • 가속운동 • 가시광선 • 가열 • 각속도 • 감마선 • 감속운동 • 강력 • 고압 • 고온 • 고전역학 • 관성력 • 관성모멘트 • 광선 • 광속 • 광전자 • 광전효과 • 광합성 • 기압 • 냉각 • 냉방 • 뉴턴 • 대류 • 대체에너지 • 동력 • 동력원 • 라디오파 • 마이크로파 • 마찰 • 마찰계수 • 마찰력 • 마찰에너지 • 만유인력 • 만유인력의 법칙 • 무중력 • 물리에너지 • 바이오에너지 • 발열 • 발열반응 • 발화 • 방사선 • 방열 • 베타선 • 복사 • 복사선 • 복사에너지 • 부력 • 불 • 블루에너지 • 빛 • 빛에너지 • 삼투압 • 생물에너지 • 석유에너지 • 석탄에너지 • 섭씨 • 소리에너지 • 소수력 • 속력 • 수력 • 수력에너지 • 수소에너지 • 수압 • 수열 • 수열에너지 • 수직항력 • 신생에너지 • 신에너지 • 신재생 • 신재생에너지 • 알짜힘(합력) • 알파선 • 압력 • 압축응력 • 약력 • 양극선 • 양자역학 • 에너지 • 에너지밀도 • 에너지보존법칙 • 에너지원 • 에너지 효율 • 엑스선 • 엔트로피 • 역반응 • 역파장 • 역학적 에너지(기계에너지) • 열 • 열대류 • 열량 • 열복사 • 열분해 • 열에너지 • 열역학 • 열전도 • 열전도도 • 열전도율 • 열절연 • 열팽창 • 열팽창계수 • 열효율 • 온도 • 온도차 • 왕복에너지 • 왕복운동 • 운동에너지 • 원운동 • 원자력 • 원자력에너지 • 위치에너지 • 음극선 • 응력 • 인공태양 • 인장응력 • 인화 • 입자선 • 자외선 • 자유낙하 • 작용 • 재가열 • 재생에너지 • 저온 • 저압 • 적외선 • 전기에너지 • 전도 • 전자기력 • 절대온도 • 정반응 • 정지에너지 • 조력 • 조력에너지 • 조류에너지 • 줄 • 줄의 법칙 • 중력 • 중력에너지 • 지열 • 지열에너지 • 직사광선 • 직선운동 • 진동 • 진동에너지 • 진자 • 진자운동 • 천연에너지 • 청정에너지 • 친환경에너지 • 칼로리 • 탄성 • 탄성에너지 • 태양 • 태양광 • 태양광에너지 • 태양에너지 • 태양열 • 태양열에너지 • 텐서 • 파동 • 파력 • 파력에너지 • 파워 • 파장 • 폐기물에너지 • 폭발 • 풍력 • 풍력에너지 • 풍압 • 항력(드래그포스) • 해양에너지 • 핵반응 • 핵분열 • 핵분열에너지 • 핵붕괴 • 핵에너지 • 핵융합 • 핵융합에너지 • 화력 • 화씨 • 화학 • 화학에너지 • 회전 • 회전수 • 회전에너지 • 회전운동 • 흡열 • 흡열반응 • 힘 발전 교류발전기 • 마이크로 수력발전 • 물레방아 • 박테리아 발전소 • 발전 • 발전기 • 발전소 • 발전효율 • 변전소 • 비상발전기 • 소수력발전 • 소수력발전소 • 소형모듈원전(SMR) • 수력발전 • 수력발전소 • 원자력발전 • 원자력발전소 • 조력발전 • 조력발전소 • 조류발전 • 조류발전소 • 지열난방 • 지열발전 • 지열발전소 • 직류발전기 • 태양광발전 • 태양광발전소 • 태양광패널 • 태양열발전 • 태양열발전소 • 파력발전 • 파력발전소 • 풍력발전 • 풍력발전소 • 풍차 • 해양 온도차 발전 • 핵융합발전 • 핵융합발전소 • 화력발전 • 화력발전소 • 회전축 연료 CNG • LNG • LPG • 가스 • 가스충전소 • 가연성 • 갈탄 • 개질수소 • 경유(디젤) • 경질유 • 고급휘발유 • 고압가스 • 고체연료 • 그레이수소 • 그린수소 • 기체연료 • 나무 • 난방연료 • 두바이유 • 등유 • 땔감 • 면세유 • 무연탄 • 무연휘발유 • 바이오 • 바이오가스 • 바이오디젤 • 바이오매스 • 바이오에탄올 • 바이오연료 • 방사성물질 • 배기가스 • 배출가스 • 번개탄 • 부생수소 • 분별증류 • 뷰테인(부탄) • 브라운수소 • 브렌트유 • 블루수소 • 석유 • 석유화학 • 석탄 • 셰일가스 • 셰일오일 • 수소 • 수소연료 • 수소전기 • 순도 • 숯(목탄) • 압축가스 • 액체연료 • 액화가스 • 역청탄 • 연료 • 연료첨가제 • 연료화 • 연비 • 연소 • 연탄 • 오일샌드 • 오일셰일 • 옥탄가 • 용해가스 • 원유 • 유사경유 • 유연탄 • 유연휘발유 • 윤활유 • 일반휘발유 • 장작 • 점화 • 정유 • 정제 • 조개탄 • 주입 • 중유 • 중질유(中質油) • 중질유(重質油) • 증류 • 질소산화물 • 천연가스 • 천연자원 • 친환경연료 • 코크스 • 타르 • 텍사스유 • 프로페인(프로판) • 합성경유 • 핵연료 • 혼유 • 혼합가스 • 혼합기체 • 혼합연료 • 화석연료 • 화재 • 휘발유(가솔린) 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반