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❮박승덕·살며 생각하며❯ ● 수소경제 물이나 공기처럼 흔해서 언제나 쉽게 얻을 수 있는 것은 소중함을 모른다. “물을 물 쓰듯 한다”는 말도 있는데 물이 오염돼 사서 먹어야하고 대기오염으로 마스크를 쓰고서야 물과 공기가 얼마나 소중한지를 깨닫는다.  우주에 제일 흔하고 풍부한 것이 수소다. 우주물질의 74%가 수소이고 헬륨을 합치면 98%가 되어 우주가 수소와 헬륨으로 채워졌다 해도 지나친 말이 아니다. 그런데 풍부한 수소가 우리에게 얼마나 소중한지를 아는 사람이 많지 않다.  사람은 식물을 먹고 살고 식물은 태양빛의 광합성으로 포도당을 만들어 성장하니 빛을 먹고 사는 셈이다. 그런데 빛은 태양에서 수소의 핵융합으로 만들어진다. 태양의 수소가 핵융합으로 헬륨으로 변하는 과정에서 수소 질량의 일부가 빛으로 변환(아인슈타인, E = mC²)되여 막대한 에너지(빛)를 방출하는 것이다. 결국 생명체는 수소 질량의 희생으로(수소 질량을 먹고) 사는 것이니 수소가 생명의 근원이다. 수소는 원자번호 1의 원소로 가장 가볍고 간단한 구조다. 헬륨은 원자번호 2로 수소다음으로 가벼운 원소이고 수소의 핵융합으로 생긴다. 수소는 인류최후의 에너지문제를 풀어줄 열쇠의 원소다. 수소가 공기의 산소와 반응하면 전기와 물이 나오는 것은 잘 아는 상식이다.  수소를 대량으로 얻을 수만 있으면 공기의 산소와 반응시켜 깨끗한 전기를 얻을 수 있다. 그런데 우주의 풍부한 수소가 지구에서는 얻기 힘들다. 지구의 중력이 약해 수소를 잡아두지 못하고 우주로 다시 날려 보내기 때문이다. 태양계에서 덩치가 큰 목성과 토성의 표면은 수소덩어리로 넘쳐난다. 급격한 산업발전으로 전기수요가 폭발적으로 늘어나는데 화석연료발전은 대기오염의 주범으로 한계가 있다. 풍력, 수력, 태양광 등 청정재생에너지는 발전량이 수요에 비해 턱없이 부족하다.  대안으로 원전(원자력발전, 원자의 핵분열에너지이용)이 있다. 연료로 농축우라늄235를 사용하여 수급이 어렵고 발전과정에서 나오는 핵폐기물의 처리가 영원한 숙제다. 얼마 전 일본 후구시마원전의 방사능누출사고는 세계인의 주목을 끌었다. 지구의 수소는 대부분 오대양과 호수의 물에 있다. 수소가 산소와 결합해 물이 되어 쓸모없게 변한 것이다. 그런데 지구에는 수소가 쓸모 있게 저장된 석유가 있다. 날아가기 쉬운 수소(기체)를 탄소(고체)가 붙잡고 탄화수소형태(액체)로 저장된 것이다.  탄화수소(석유)는 매유 유용한 에너지원이다. 석유의 탄소가 산소와 반응하여 이산화탄소가 되면서 에너지(열)를 내어 쓸모가 있다. 그리고 탄화수소를 개질해 수소를 분리하면 산소와 반응시켜 전기(에너지)를 생산할 수 있다. 연료전지의 원리다. 그러나 석유의 매장량에도 한계가 있다. 마지막 희망은 핵융합반응(태양에너지 원리)을 이용하는 핵융합발전이다. 원전과 달리 연료가 우라늄이 아니고 바다에서 얻을 수 있는 중수소이고 핵폐기물도 나오지 않아 안전하다. 대덕의 KSTAR에서 인공태양(핵융합발전)을 연구하고 있다. 이것이 성공하면 탄소제로는 물론이고 에너지문제가 해결되는 날이다. KSTAR의 연구성과가 세계인의 주목을 받고 있어 희망이 보인다.  현대자동차는 수소를 원료로 하는 연료전지 화물트럭을 출시 세상을 놀라게 하고 있다. 이 수소전기차는 1회 충전으로 720km를 주행한다.  수소는 생명의 근원이고 에너지문제를 해결해줄 열쇠다. 앞으로 수소의 생산, 액화수소, 저장과 운송, 활용기술 등을 아우르는 수소경제를 이끄는 선두주자가 세계를 이끌 것이다. ~ 끝 ~ 2024.12.8.