바닷물로 달리는 자동차 – 수소 에너지의 새로운 길

 

지구 표면의 70%를 차지하는 바닷물. 그 안에는 무궁무진한 에너지원이 숨어 있습니다. 최근 과학자들이 주목하는 것은 바로 바닷물에서 직접 수소를 뽑아내 자동차 연료로 사용하는 기술입니다. 영화 속 미래 장면 같지만, 이미 연구실과 시제품 단계에서 현실이 되고 있습니다.

1. 수소차와 수소 연료

수소 자동차(수소연료전지차)는 수소와 산소의 화학 반응으로 전기를 만들고, 그 전기로 모터를 돌려 움직입니다. 부산물로는 오직 ‘물’만 나와 환경 친화적입니다.
하지만 지금까지의 문제는 수소 생산이었습니다. 대부분의 수소는 여전히 천연가스 개질 방식으로 만들어지고, 이 과정에서 이산화탄소가 발생합니다.

2. 바닷물에서 수소 뽑기

바닷물은 지구상에서 가장 풍부한 수자원입니다. 과학자들은 **전기분해(electrolysis)**를 이용해 바닷물 속 H₂O를 분해해 수소를 얻으려 합니다.
문제는 바닷물에는 염분(소금)과 다양한 불순물이 있어, 전극이 부식되거나 염소가스가 발생하는 부작용이 있다는 점입니다.

3. 기술적 돌파구

최근 연구에서는 특수 코팅 전극, 나노촉매, 막 분리 기술을 활용해 이 문제를 해결하려고 합니다.

  • 스탠퍼드대 연구팀: 니켈-철 기반 촉매를 전극에 입혀 바닷물 전기분해 효율을 높이고 부식 방지

  • 호주연방과학원(CSIRO): 바닷물에서 바로 수소를 추출해 연료전지에 공급하는 실험 성공

  • 중국 다롄화학물리연구소: 저전압에서도 바닷물 전기분해가 가능한 촉매 개발

4. 장점과 과제

장점

  • 담수 자원을 사용하지 않아 물 부족 문제 완화

  • 해안 인근에서 수소 생산 후 즉시 연료 공급 가능

  • 이산화탄소 배출 없는 친환경 생산 가능성

과제

  • 전기분해에 필요한 전력의 친환경 공급(예: 태양광, 풍력)

  • 대규모 설비와 해수 부식 문제 해결

  • 수소 저장·운송 인프라 확충 필요

5. 우리 생활에 미칠 변화

바닷물 수소 생산이 상용화되면, 해안 도시에서 ‘수소 항구’를 중심으로 자동차, 버스, 선박까지 수소 연료망이 확산될 수 있습니다. 특히 화석연료 수입 의존도가 높은 국가에는 에너지 자립의 큰 기회가 될 수 있습니다.

💡 오늘의 과학 팁

  • 수소차는 주행 시 CO₂를 배출하지 않지만, 수소 생산 방식이 친환경적이어야 진정한 ‘무탄소 이동 수단’이 됩니다.

  • 바닷물 전기분해 기술은 해수 담수화·해양 발전소 등과 결합하면 더 큰 시너지를 낼 수 있습니다.

  • 현재 수소 충전소는 제한적이지만, 해안 도시 중심으로 빠르게 늘어날 전망입니다.

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

다이어트와 기초대사량 – 살이 빠지지 않는 진짜 이유

 다이어트는 현대인의 영원한 숙제입니다. 그런데 같은 음식을 먹고 같은 운동을 해도 어떤 사람은 쉽게 살이 빠지고, 어떤 사람은 변화를 거의 못 느낍니다. 그 이유는 바로 ‘기초대사량(Basal Metabolic Rate, BMR)’ 차이에 있습니다. 기초대사량이란? 기초대사량은 숨 쉬기, 체온 유지, 심장 박동 등 생명 유지에 필요한 최소한의 에너지입니다. 전체 소비 에너지의 약 60~70%를 차지하죠. 기초대사량이 높은 사람은 가만히 있어도 더 많은 칼로리를 태웁니다. 왜 사람마다 다를까? 근육량 : 근육은 지방보다 에너지 소모가 크기 때문에, 근육량이 많으면 대사량도 높습니다. 성별·연령 : 남성이 여성보다, 젊은 사람이 노인보다 대사량이 더 높습니다. 호르몬 : 갑상선 호르몬이나 인슐린 같은 호르몬 상태도 대사에 직접 영향을 줍니다. 다이어트 실패의 과학 극단적인 저칼로리 식단은 오히려 기초대사량을 낮춥니다. 몸이 ‘기아 상태’로 인식해 에너지 소모를 최소화하기 때문이죠. 그래서 초반에 체중이 줄다가 곧 정체되거나 요요가 오는 것입니다. 효과적인 방법 근력 운동 : 근육량 증가 → 기초대사량 상승 → 장기적으로 살이 잘 빠지는 체질 규칙적인 식사 : 아침을 거르면 대사율이 낮아지고, 몸은 에너지를 아끼려 합니다. 충분한 수면 : 수면 부족은 렙틴(포만감 호르몬)을 억제하고, 그렐린(식욕 호르몬)을 증가시켜 폭식을 부릅니다. 💡 오늘의 과학 팁 다이어트의 핵심은 ‘대사량 유지’입니다. 무조건 굶기보다는 근육을 지키는 식사와 운동 이 장기적으로 성공의 비결입니다.
자세한 내용 보기

빛이 기분을 바꾸는 이유 – 뇌와 호르몬의 이야기

우리는 매일 수많은 빛 속에서 살아갑니다. 아침의 햇살, 사무실의 형광등, 밤의 스마트폰 화면까지. 그런데 빛은 단순히 사물을 보게 하는 기능에 그치지 않습니다. 우리의 뇌, 호르몬, 그리고 감정 상태까지 바꿔 놓습니다. 최근 신경과학과 생리학 연구는 빛이 인간의 생체리듬과 심리에 얼마나 깊게 작용하는지 하나둘씩 밝혀내고 있습니다. 햇빛과 생체 시계 인간은 약 24시간 주기의 ‘서카디안 리듬(circadian rhythm)’을 따릅니다. 이 리듬을 조율하는 핵심 신호가 바로 빛입니다. 눈의 망막에는 ‘광수용체’뿐 아니라 빛의 강도와 파장을 감지해 뇌의 시교차상핵(SCN)에 신호를 보내는 특수 세포가 있습니다. 이 신호를 바탕으로 시교차상핵은 하루의 시간대를 인식하고, 체온·호르몬·수면·소화 같은 생리 활동을 맞춥니다. 아침 햇살을 받으면 멜라토닌(수면 호르몬)이 줄고 코르티솔이 분비되어 몸이 깨어납니다. 반대로 저녁에는 빛이 줄어들며 멜라토닌이 다시 분비되어 졸음이 찾아옵니다. 즉 빛은 우리의 ‘내부 시계’의 태엽을 매일 감아주는 역할을 합니다. 블루라이트와 수면 장애 문제는 인공 조명이 생기면서부터입니다. 특히 스마트폰과 컴퓨터, LED 조명에서 많이 나오는 파란빛(블루라이트)은 멜라토닌 분비를 강하게 억제합니다. 그 결과 뇌는 ‘아직 낮’이라고 착각하게 되고, 밤늦게까지 잠이 오지 않는 현상이 발생합니다. 실제 연구에 따르면, 자기 전 2시간 동안 스마트폰을 사용한 사람들은 멜라토닌 수치가 절반 가까이 줄고, 수면의 질이 크게 저하되었습니다. 이런 영향은 단순히 잠을 못 자는 데 그치지 않습니다. 만성적인 수면 부족은 면역력 약화, 비만, 당뇨, 심혈관 질환 위험 증가로 이어집니다. 즉, 빛의 잘못된 사용은 건강 전체에 악영향을 줄 수 있습니다. 햇빛과 행복 호르몬 빛은 기분에도 직접 작용합니다. 햇빛을 받으면 뇌에서 세로토닌 분비가 늘어납니다. 세로토닌은 흔히 ‘행복 호르몬’으로 불리며, 안정감과 긍정적인 감정을 느끼게 합니다. 그래서 겨울...
자세한 내용 보기

물은 단순한 액체가 아니다 – 물리학이 밝힌 신비

  1. 물은 특별하다 지구에는 수많은 액체가 존재하지만, 물은 독특한 성질을 가집니다. 덕분에 생명이 탄생할 수 있었고, 인류 문명이 발전할 수 있었습니다. 과학자들은 “물은 우주 최고의 용매”라고 부릅니다. 그런데 왜 물은 이렇게 특별할까요? 2. 물의 이상한 특성 얼면 부피가 늘어난다 : 대부분의 물질은 얼면 부피가 줄어드는데, 물은 오히려 커집니다. 덕분에 얼음은 물 위에 뜨고, 이는 빙하가 바다 위를 덮어 해양 생태계를 보호합니다. 높은 비열 : 물은 열을 잘 흡수하고 잘 내주지 않습니다. 그래서 바닷가 지역은 여름엔 덜 덥고 겨울엔 덜 춥습니다. 강한 표면 장력 : 모세관 현상을 가능하게 해, 식물의 뿌리에서 잎 끝까지 물이 올라갈 수 있습니다. 3. 생명과 물 인간 몸의 70%가 물입니다. 세포 속 화학 반응은 대부분 수용액에서 일어납니다. DNA의 구조, 단백질의 접힘, 심지어 신경 신호의 전달까지 물이 없다면 불가능합니다. 또한 지구 외 행성 탐사에서 과학자들이 ‘물 흔적’을 찾는 이유도 여기에 있습니다. 물이 존재했다면, 생명 가능성도 높기 때문입니다. 화성에서 얼음층과 고대 강 흔적이 발견되었을 때 전 세계가 흥분한 것도 이 때문입니다. 4. 물과 인류 문명 고대 문명은 모두 강을 따라 발전했습니다. 나일강, 티그리스·유프라테스강, 황허강, 인더스강 문명이 대표적입니다. 물은 농업을 가능하게 했고, 교통로가 되었으며, 종교적·문화적 상징으로 자리했습니다. 오늘날에도 물은 정치적 자원이 되고 있습니다. 중동과 아프리카 일부 지역에서는 물 부족이 갈등과 전쟁의 원인이 되기도 합니다. 5. 기후변화와 물 위기 지구온난화는 물 순환에도 큰 변화를 줍니다. 가뭄과 홍수가 동시에 심각해지고, 빙하가 녹으면서 해수면 상승이 가속화되고 있습니다. 과학자들은 21세기를 ‘물의 세기’라고 부르며, 에너지보다 물 자원이 더 중요한 자원이 될 것이라고 경고합니다. 6. 결론 – 물을 보는 새로운 시각 물은...
자세한 내용 보기