누구나 한번 쯤, 기후변화로 인한 문제점에 대해 들어본 적 있을 것이다. 녹아내리는 빙하, 높아가는 지구의 온도 등 기후변화는 현재 인류가 마주하고 있는 가장 큰 문제이며 어떻게 본다면 인류의 생존과 가장 직결된 문제라고 할 수 있다. 인류의 생존을 위해 우리는 지금까지의 삶의 방식을 바꿔야 한다. 우리의 문명은 화석연료를 이용하여 발전해 왔고, 현재도 화석연료가 우리의 생활과 산업 등에 널리 퍼져있다. 하지만 우리는 환경을 위하여 화석연료에 대한 의존을 줄이고 친환경에너지로의 변환을 꾀해야 한다. 수소는 현재 화석연료를 대체할 수 있는 연료로 손꼽히고 있으며, 세계 주요국이 이전에 비해 훨씬 큰 규모로 수소 경제 추진 정책을 발표 하고 있으며, 최근에는 코로나 확산으로 위축된 경제를 활성화하기 위해서 수소경제 관련 분야에 제정을 적극 투입하고 있다. 본 보고서에서는 이러한 수소경제에 대비하기 위하여 수소경제의 개념을 살펴본 후, 수소의 생산, 이동, 저장, 연료전지를 살펴보고 수소의 응용 분야 중 가장 큰 분야인 수소자동차에 대해서 살펴보려고한다.

1. 서론 1 2. 수소경제 2 가. 수소에너지 기초 5 1) 수소의 특성 5 2) 생산, 저장·운송, 이용 7 나. 수소 이용의 경제성 12 다. 수소에너지 문제점 14 라. 국가별 정책 15 1) EU 15 2) 독일 17 3) 일본 22 4) 미국 28 마. 수소경제 확산을 위한 제안 35 바. 수소경제의 성공 조건 37 3. 생산분야 40 가. 수소 생산 방법 41 나. 수소정제기술 56 4. 이동분야 60 5. 저장분야 66 가. 기체형태의 수소저장 (storage of compressed hydrogen) 69 1) 기체 수소의 압축저장 69 2) 고압 기체수소의 저장기술 69 3) 수소차용 고압수소 저장기술 70 나. 기체형태의 수소저장의 압력용기 71 1) 수소 저장 압력 용기 71 다. 압축 수소저장용기 적용 복합소재 76 1) 복합재 기반 수소 저장 용기 76 2) 탄소섬유 소재기반 수소저장용기 76 라. 수소 전기차용 압력 용기 78 1) 수소전기차용 저장용기 78 2) 수소전기차의 충방전과 저장용기 78 마. 액체수소 80 바. 액체수소 저장탱크 83 1) 액체수소 저장탱크의 구성 83 2) 액체수소 저장 탱크의 세부기술 84 3) 액체수소 저장탱크의 재질 88 4) 대형 액체수소 저장 탱크 89 5) 액체수소 저장탱크의 안전 89 사. 액체수소 기반 수소 충전소 90 1) 수소 충전소의 개요 90 2) 액체수소 기반 수소 충전 스테이션 91 6. 연료전지 94 가. 연료전지 기술 및 특징 99 1) 연료전지 기술별 특징 101 나. 발전용 연료전지 105 다. 연료전지 시장 전망 110 7. 수소연료전지 118 가. 전해질 120 나. 촉매 123 다. 가스확산층, 분리판, 가스캣 124 라. 주변기기 126 8. 수소 응용 분야 130 가. 자동차/운송 산업 130 1) 자동차 산업의 수소 활용 장점 131 2) 수소연료전지차 핵심부품 133 3) 수소연료전지차 산업 생태계 135 9. 수소 특허 동향 138 10. 참고문헌 146