대학원/일상 생활 기록기

 수소는 현재로써는 가장 유망한 청정에너지원으로 큰 관심을 끌고 있다. 우리나라는 일단 전세계에서 수소기술을 선도하는 국가 중 하나.  하지만 R&D의 진행이 더디고, 너무 먼 미래 기술이라는게 현재 글로벌적인 생각... 현재 수소자동차용 수소 충전소 연구를 진행하고 있어, 다양한 회사들의 수소 기술을 많이 찾아보고 있다.  일단 포스코의 제철사업은 우리나라 탄소배출 중 산업 부문에서 약 40%에 가까운 탄소를 배출하고 있어 국내에서도 그 비중이 엄청나다. 따라서 수소환원 기술이 타 기업에 비해 절실하다.  포스코의 목표는 아래와 같다. 자료: newsroom.posco.com 포스코가 수소산업에 적극적으로 R&D를 하려는 이유는 수소와 철강 제조와 밀접하게 연관되어있기 때문 우선 철강 제조 공정에서 발생하는 부생가스(COG)와 천연가스를 이용한 연간 7,000t의 수소 생산 능력을 갖추고 있다. 자료: newsroom.posco.com 그 중 약 3,500t의 부생수소를 추출해 철강 생산 중 온도 조절과 산화 방지 등을 위해 사용하고 있다. 2050년(탄소중립)까지 탄소 배출이 없는 철강 생산방법인 ‘수소환원제철’ 공법을 상용화하기 위해 장기적인 R&D를 진행 중 자료: newsroom.posco.com 포스코가 2050년까지 수소환원제철 R&D에 30~40조원을 투자한다고 하는데.. 꿈의 기술이 아닌 현실화 되었으면 하는 바이다. 우리 모두에게 절실한 기술인 만큼, 출연연구소, 학계도 함께 R&D에 힘을 실어주고 가장 중요한 정부차원에서 수소경제 실현에 앞장서줘야 한다. 연구원들 어깨의 짐이 무겁다, 근데 그 짐은 결코 연구원들만의 짐이 아니다.  

한국포함 미국과 유럽의 향후 탄소중립 정책 방안을 알아보자.  1. 미국 (18년 기준 온실가스 배출량 66.8억 ton) 미국 탄소중립 로드맵 역시 천조국의 스케일 답게 탄소배출량이 EU에서 제일 높은 독일의 7.7배 다행히 바이든이 당선되어 미국의 청정에너지 정책은 굉장히 활발하게 진행되고 있다. 게다가 민주당이 상원/하원석을 장악하여 신속한 정책 추진이 가능하다. (바이든 임기 중 전기차 충전소 50만개, 태양광 패널 5억 기, 풍력터빈 6만 기를 설치) 차세대 원전을 청정에너지로 분류하여 재생에너지와 동등하게 인식하여 대폭 감소하지는 않을 계획 2. 영국 (18년 기준 온실가스 배출량 4.6억 ton) 영국 탄소중립 로드맵 2050년 전원믹스를 재생에너지 비중을 50% 이상으로 확대 계획. 나머지 발전원은 원자력+가스 (50%) 감축수단이 한계에 달해 탄소중립이 어려울 상황에 대비해, 바이오매스(우드펠릿) 탄소 포집과 대기 중의 직접포집 기술을 활용할 예정이다.  기부변화 혁신기금을 조성해 전력회사에 비용을 보상해줄 예정이다. (전기, 가스 소비자에게 전기요금의 약 20% 수준을 추가 부과) 3. 독일 (18년 기준 온실가스 배출량 8.6억 ton) 독일 탄소중립 로드맵 높은 제조업 비중으로 EU 내에서 1인당 배출량이 가장 많다. 2050년까지 지출비용은 총 3,000조원으로 예상되며, 아직까지 국가 차원에서 구체적인 법제화는 진행되지않고 있다.  독일은 영국과 달리, 탈원전도 실시할 예정. 이미 발전원의 40%를 신재생E로 발전하고 있다니.. 4. 한국 (18년 기준 온실가스 배출량 7.4억 ton) 한국 탄소중립 로드맵 (부끄러운 미정) 우리나라도 정책적으로 활발하게 제도화시키고 있지만, 한반도의 지리적 특성상 신재생에너지 발전원은 여전히 암울하다. 아무래도 수소를 밀고 나가는게 장기적으로.. 기존의 석탄발전원은 과감하게 축소하고, LNG 발전을 늘릴계획. 아마 다음 정권에서는 죽였던 원자력을 다시 살릴 것 같다. 저번 정...

신동원 박사KEI) - 수송부문의 탄소중립 전략 과제 中... ( Youtube Link )  2. 탄소중립 정책방향 탄소중립은 CO2 흡수량에 맞춰 배출량을 2050년까지 0으로 만든다는 의미로 시나리오에 맞게 단계적으로 감축을 할 계획이다. 현재 전세계적으로 탄소중립과 기후변화가 중요해지면서 국가적으로 정치적으로 많은 압력이 있다. 탄소중립의 전략 방향 및 추진과제 탄소중립의 전략 방향 은 다음과 같다.  - 에너지 절약 및 효율화 : 에너지 이용을 최대한 줄인다. - 무탄소 에너지 공급: 무탄소 에너지원인 재생에너지가 주료 전력을 생산 - 탄소흡수 및 제거: 자연흡수원의 CO2 흡수능력을 높이고, CO2 CCUS 기술 통해 제거 - 고탄소 사업의 온실가스 감축: 철강, 석유화학, 시멘트 업종은 전기화+재생에너지가 불가능해 원료를 대체하거나 CCUS로 통해 제거 - 평균연비, 온실가스 규제강화 - 탄소가격화, 탄소국경세 고입 추진 기술적인 부분 이외에 비기술적으로도 온실가스 감축 대안 및 노력들이 필요하다. 탄소중립 목표에 대한 국민의 동의 및 수용성 강화와 전환에 따른 피해지역, 산업, 노동자들을 위한 공정전환 프로그램도 계획 중이다.  3. 탄소중립 시나리오와 추진 과제 탄소중립 시나리오 큰 비전과 원칙은 다음과 같다.  1. 화석발전 유무 2. 전기·수소차 비율 3. CCUS 흡수원 확보량 4. 수소 공급방식  위 핵심 감축 수단을 바탕으로 적용한 시나리오A와 시나리오B안이 있다. 탄소중립 시나리오 최종안 ● 시나리오(A안) : 온실가스 배출 최소화 - 화석연료 발전을 전면 중단해 전환 부문의 온실가스 배출이 없으며, 그 외 수송, 수소 부문에서도 온실가스 배출을 최소화 - 2050년에도 일부 남아있는 배출량에 대해서는 산림 등 흡수원과 CCUS 등 제거 기술을 통해 온실가스를 흡수·제거하여, 최종 순배출량을 0으로 한다. ● 시나리오(B안) : A안보다 온실가스 배출량이 많은 2050년을 상정 - A안과 마...

 신동원 박사KEI) - 수송부문의 탄소중립 전략 과제 中... ( Youtube Link ) 1. 기후위기와 탄소배출 현황 산업혁명과 함께 전세계적으로 인구가 증가하고 있고, 인구증가와 함께 인간의 활동으로 인해 지구의 기온과 CO2 배출량도 증가하고 있다.      1880~2020년 전세계 인구, 기온, CO2 배출량 변화 다양한 원인으로 인해 기후변화가 가속되고 있는데, 그중 수송부문의 영향은 아래의 그림과 같이 전세계 CO2 배출량 중 23%를 차지한다. 가장 높은 기여도인 석탄 발전(29%), 산업부문(23%)의 뒤를 잇고 있다.  세계 온실가스 배출 부분별 비중 2010년부터 약 연평균 2% 수준으로 증가하는 추세를 보이며, 전체 수송부문의 CO2 배출량의 75%는 도로에서 발생되고 있다. 이로 인해 탄소제로의 실현을 위해서는 수송부문의 온실가스 감축이 중요한 상황이다. 국내 온실가스 배출량은 2018년 기준으로 약 728백만톤 CO2eq 이고, 이중 수송부문이 차지하는 배출량은 약 98백만톤으로 약 13.5% 이다. 1990년도 총 배출량인 292백만톤에 비해서는 149% 증가한 수치이다. 수송부문은 온실가스 뿐만 아니라, 미세먼지, 질소산화물, BC(블랙카본) 등 다양한 대기오염물질 배출을 야기하기에 감축의 중요성이 높다. 그뿐만 아니라 인류의 생존율, 노동 생산성 감소, 식량위기, 재난재해 등 경제, 사회적인 전반적인 부분에도 영향을 끼치고 있다.  기후변화에 따른 경제, 사회적 영향

 26일 산업부에서 제1차 수소경제 이행 기본계획을 발표했다. (https://www.korea.kr/news/pressReleaseView.do?newsId=156482955&pWise=main&pWiseMain=C2) 탄소중립 시나리오에 맞게 친환경에너지 기술에 적극 투자하려는 모습니다. 게다가 현대자동차에서 수소 R&D를 열심히 하고 있으니 더욱더 기대가 된다.  2050년까지 수소차, 수소 충전소, 연료전지 보급확산이 목표가 되겠다.   수소경제 로드맵 (산업부 보도자료) 수소경제 로드맵 (산업부 보도자료)

 탄소중립과 기후변화가 빠르게 push되고 있는 요새 내가 관심있는 주제이다. 앞으로도 계속 이슈가 되는 부분. 전기차(BEVs, Battery Electric Vehicles) vs 내연기관(ICEVs, Internal Combustion Engine Vehicles)의 GHG(CO2) 생산. 전기차가 내연기관의 환경문제로 인해 요새 엄청나게 보급되고 있다. 대표적으론 테슬라가 되겠고, 기존에 내연기관을 만드는 자동차 브랜드들도 전기차로 빠르게 전환중이다.  하지만 사실상 Well to Wheel (자원채굴 부터 자동차가 운행되기까지의 에너지 흐름 과정) 의 CO2 배출량을 산출해보면, 결론부터 얘기하면 전기차 배터리 만드는데 석탄/석유를 더 많이 사용해서, 오히려 전기차를 생산하는데 CO2가 더 많이 발생된다.  그게 소형 전기차이면 더 심하다. ( 논문 링크 ) Health Issue는 평가 안한것이지만 저런 접근이 있는거 자체가 굉장히 흥미롭다.  전기차의 환경적 영향 평가가 필요하기에, 전원믹스를 고려한 연구결과이다.  논문의 결론은 결국 정책 제언인데, 1. 전기차 보급 정책이 기후변화에 효과적으로 적용되기 위해서는 전원믹스 중 화석연료 비중을 맞춰야한다. 2. 전기차의 온실가스 감축 효과가 차종별로 다르기 때문에 차종에 따른 차별화된 정책도 필요 (소형 차종의 경우 효율이 낮다)   3. 배기가스 저감기술의 진보와 함께 내연기관차의 소형화 추세는 온실가스 감축에 상당한 효과를 보이고 있다는 점. 어찌보면 좋은 저감기술을 가진 소형 내연기관차가 소형 전기차보다 낫다는 관점이다. 앞으로 이 문제에 대해서 연구가 많이 진행될껀데, 일반 사람들도 마냥 전기차가 좋다는 인식에서 좀 더 스마트하게 접근했으면 좋겠다. (난 내연기관 관계자 아님)