4.3. 활용 4.3.1. 화학 수소 그 자체가 반응물질인 경우다. 식품의 화학적 특성 변화, 텅스텐과 몰리브덴의 순수화, 반도체 결정 층-폴리실리콘 석출 등에 쓴다. 다른 기체를 제거하는 분위기 기체로 사용하기도 한다. 산소를 없애서 제강 제련에 쓰거나, 탄소를 없애서 분말야금 제조에 쓴다. 4.3.2. 방사선 핵융합 - 핵융합은 원자핵이 강력으로 결합하는 과정에서 발생하는 질량결손을 에너지로 이용하기 때문에[31], 화학적인 결합을 통해 만들어내는 에너지보다 매우 크다. 따라서, 핵융합으로 생성된 전기를 이용하여, 전기분해 한다면 전기분해를 통해, 수소를 얻으면서도 동시에 에너지도 얻을 수 있다. 수소폭탄 - 흔히 수소하면 떠올리는 수소폭탄이 이 핵융합 반응을 이용하며, 핵융합 반응의 재료가 수소여서 수소폭탄이라고 불리는 것이다. 현재 강대국들의 현역 핵무기의 형태는 모두 이 수소폭탄이라 세부 설계까진 공개되지 않으며, 원자폭탄은 현재 거의 퇴출당한 상태다. 야광 - 수소의 동위원소인 삼중수소는 약하지만, 방사성을 띠고 있어 야광 재료로 쓰이기도 한다. 대표적인 것이 K2소총의 가늠쇠에 있는 야간전투 트리튬. 형광 물질과 섞어 희미하게 푸른 빛을 내도록 구성한다. (삼중수소 자체가 발광하지는 않는다) 방사성 물질이라 피폭의 우려가 있다지만 양이 워낙 미량이고 방사선 자체도 투과력이 비교적 약한 편(베타선)이라 걱정 안 해도 된다. 4.3.3. 연소 수소를 산소와 잘 섞은 다음 불을 붙이면 폭발하면서 물이 된다. 이때 수소는 연료, 산소는 산화제, 폭발은 급격한 연소다. 수소의 연소 범위는 농도 4~75%로 대단히 높다. 이 정도로 높은건 아세틸렌 2.5~81% 정도이다. 위험도는 17.75로 굉장히 높으며 폭굉이라고 하여 음속의 3배가 넘는 속도로 폭발한다. 오, 인류여! 로켓 - 대기권 밖에 산소가 없으므로 산소도 싣는다. 적은 부피에 많은 양을 싣기 위해 수소와 산소 둘 다 극저온의 액체 상태로 투입한다. 제트 엔진 - 대기권 내에서 산소를 외부 조달할 수 있는 비행기에 쓰이는 램제트 엔진 등에도, 수소가 연료로 고려되고 있다. 당연히 기존 화석연료 사용에 비해 탄소배출을 줄이기 위해서. 하지만 수소자동차의 경우처럼 수소비행기는 연료전지 방식이 유럽 에어버스와 미국 보잉 등 주류에서 더 검토되고 있다. 터빈 - 기존의 화력발전소는 주로 석탄/가스를 태워서 그 열로 물을 끓여 증기로 터빈을 돌리는 원리이다. 화석연료인 석탄/가스의 사용이 점차 금지되면서, 여기에 수소/암모니아를 점점 섞어서(혼소), 나중엔 수소/암모니아만 태우는 방식으로 변경하려 한다. 상대적으로 차가운 수소가 혼입되면서 터빈의 작동중 마찰열-전열을 제거하는 냉각 효과를 보기도 한다. 2022년 2월, 일본 가와사키중공업의 터빈 설계 기술을 삼천리그룹이 배워오고 있음을 밝혔다. 2022년 5월, 두산중공업과 한국전력공사가 독자 연구하여 2024년까지 실험, 2027년 발전소 도입 목표를 밝혔다. 2022년 7월, 미쓰비시 중공업이 미국 가스화력발전소에서 20% 혼입에 성공했고, 탄소 배출을 7% 줄였다. 엔진 - 지상의 교통수단에도, 석유 내연기관과 비슷한 시기에 '수소 내연기관' 역시 검토되었지만, 반응이 너무 폭발적이어서 제어가 어려웠다. 1979년 BMW가 '하이드로젠' 모델을 내놓으며 수소 내연기관 자동차 역시 안정적 제어가 가능함을 선보인다. 하지만 2006년 '하이드로젠7' 모델을 끝으로, BMW 역시 수소 내연기관 자동차를 포기하고 수소연료전지 자동차 쪽으로 선회한다. 2021년 이후 토요타가 기술을 부활시키려는 모습을 보인다. 도시가스 - 심지어 2020년부터 영국에선 도시가스 배관에 수소를 20%까지 섞어서 가정의 보일러와 가스레인지에 사용하는 데에 아무 문제가 발생하지 않음을 발견한다. 도시가스에 수소를 섞자는 이유는 당연히 기존에 LNG(도시가스)만 연소하는 것에 비해 탄소 배출을 줄일 수 있기 때문. 2021년부터 한국도, 호주도 섞는다. 이는 수백만 톤의 수소 수요를 낳아, 생산업체들에서 생산과잉이 되어도 값이 폭락하지 않으리란 믿음을 준다고. 짬처리를 국가가 보증 4.3.4. 연료전지 수소와 산소를 격렬한 반응인 연소가 아니라, 전해질과 촉매 하에서 느리게 반응할 때 전자의 흐름인 전기도 생산할 수 있으며, 이러한 장치를 연료전지(Fuel Cell)라고 한다. 발전량과 비슷한 양만큼 열도 생산되므로, 이 열을 공기 중에 버리지 않고 온수-난방에 활용하는 등의 연구가 이뤄지고 있다. 4.3.5. 부력 비행선, 열기구 - 1783년 6월 프랑스에서 몽골피에 형제가 수소를 이용하여 열기구를 6천명 앞에서 선보인다. 소문이 퍼지자 루이 16세도 이에 흥미가 있어 베르사유 궁전에 이들을 8월에 초청하고, 열기구는 40만 군중 앞에서 대성공을 이룬다. 이후 수소 열기구-비행선은 도버 해협 횡단, 전쟁 시의 공군, 대서양 횡단 등으로 150여년간 점차 쓰임새가 늘어났다. 하지만 안전 문제 우려로 수소보다 10배 비싸고 4배 무거운 헬륨이 쓰이기 시작한다. 그러다 1937년 독일에서 LZ 129 힌덴부르크호가 헬륨용으로 제작되었음에도 수소를 무리하게 넣어서, 정전기 스파크에 의해 폭발하는 참사가 벌어졌다. 이 무렵 수송량도 많고 속도도 빠른 비행기 산업도 성장하였기에, 현재는 관광목적의 비행선-열기구만 남게 된다. 다만 무인 비행선에는 여전히 수소를 사용하기도 한다. 풍선 - 헬륨에 비해 가격이 매우 저렴한 탓에 풍선에도 주입되는 경우가 있다. 당연히 작은 스파크로도 폭발할 수 있는 만큼 안전사고가 끊이지 않았으나, 2000년대 중반까지만 해도 처벌 규정이 없었던 탓에 대형 테마파크가 아닌 중소형 놀이공원이나 일부 파티용품점에서는 수소가스를 풍선에 주입해 판매하던 경우가 적지 않았다. 결국 2008년 고압가스 안전관리법 개정[38]으로 풍선 및 애드벌룬에 수소를 주입할 시 처벌받게 되어 현재 한국에서는 풍선 충전에 수소가 더 이상 사용되지 않는다. 하지만 해외에서는 아직도 수소 풍선 폭발 사례가 간간이 보도되기에 해외에서 헬륨 풍선을 구매한다면 주의할 필요가 있다. 음성변조 - 수소나 헬륨은 흡입했을 시 목소리가 얇게 바뀌는 효과가 있다. 수소든 헬륨이든 조금만 흡입하는 정도면 건강에 딱히 문제가 없지만, 산소 보충 없이 연속해서 흡입할 때 산소부족증으로 문제가 생길 수 있으니 주의해야 한다. 그리고 수소 특유의 반응성 때문에 화기는 필수적으로 멀리한 상태에서 하자.
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