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수소의 특징
수소는 주기율표에서 첫 번째에 위치한 원소로, 원자 번호 1을 가지고 있어요. 무색, 무취, 무미의 기체로 자연 상태에서는 두 개의 수소 원자가 결합하여 H₂ 분자 형태로 존재해요. 아주 가벼워서 공기 중에 떠다닐 수 있으며, 매우 작은 크기로 인해 많은 물질에 쉽게 침투할 수 있어요.
또한, 수소는 에너지 밀도가 높은 물질이에요. 이를테면, 같은 무게의 휘발유와 비교했을 때 수소는 약 세 배의 에너지를 저장할 수 있어요. 그래서 에너지원으로서의 잠재력이 아주 크답니다.
수소는 물(H₂O)을 전기분해하거나, 천연가스와 같은 화석연료를 개질해서 얻을 수 있어요. 물을 전기분해할 때는 물(H₂O)이 전기 에너지를 받아서 수소(H₂)와 산소(O₂)로 분리되는 과정을 말해요. 이 과정에서 수소를 얻을 수 있는데, 이를 녹색 수소라고 해요. 반면, 화석연료를 개질하는 과정에서 얻는 수소는 보통 회색 수소나 청색 수소라고 해요.
일상생활에서 수소를 사용하는 사례
이제 수소가 우리 일상생활에서 어떻게 사용되는지 살펴볼까요? 생각보다 많은 곳에서 수소가 사용되고 있어요.
첫째, 수소 연료전지 자동차가 있어요. 수소 연료전지 자동차는 수소와 산소가 반응하여 전기를 생성하고, 이 전기로 모터를 구동시켜 움직이는 자동차예요. 이 과정에서 배출되는 것은 물뿐이라서 환경에 아주 친환경적인 자동차예요. 현대자동차의 넥쏘(NEXO) 같은 모델이 바로 수소 연료전지 자동차랍니다.
둘째, 수소는 전기를 생산하는 데 사용될 수 있어요. 수소 연료전지를 사용하면 전기를 생성할 수 있어요. 이 방식은 석탄이나 천연가스를 사용하는 발전소보다 훨씬 친환경적이에요. 왜냐하면, 수소가 연소되는 과정에서 오염물질이 거의 나오지 않기 때문이에요.
셋째, 수소는 산업 공정에서도 사용돼요. 예를 들어, 석유 정제 과정에서 수소가 중요한 역할을 해요. 원유에서 불순물을 제거하고, 고품질의 휘발유나 디젤을 생산하는 데 수소가 사용돼요. 또한, 화학 산업에서는 암모니아를 생산하는 데 수소가 사용되기도 해요. 암모니아는 비료의 주요 성분 중 하나로 농업에서 아주 중요한 물질이에요.
넷째, 수소는 가정에서도 사용될 수 있어요. 아직은 흔하지 않지만, 수소를 이용한 가정용 연료전지가 개발되고 있어요. 이 연료전지는 수소를 사용하여 가정에서 필요한 전기와 열을 생성해요. 예를 들어, 일본에서는 이미 많은 가정에서 에너팩(Ene-Farm)이라는 이름의 가정용 연료전지를 사용하고 있어요.
결론
이렇게 보면 수소는 우리 일상생활 곳 곳에서 찾아 볼 수 있는 원소에요. 친환경적이고 에너지 효율이 높은 수소는 앞으로 우리의 생활을 더 편리하고 건강하게 만들어 줄 가능성이 커요. 우리나라 뿐 아니라 해외에서는 수소를 이용하여 대체에너지를 만드려고 오랜시간 연구해 오고 있기도 해요. 결국, 수소라는 원소는 지구가 더 건강하게 보존되는데 큰 역할을 할 확률이 높은 원소라는 생각이 들어요.