궁금했어, 수소

• 궁금했어, 수소
• 임지원
• 2024-12-12

'궁금했어, 수소'는
수소에 대해 알고 싶은 청소년층을 위해
수소란 무엇이고 우리 주변에서 어떻게 존재하며
우리 생활과 산업에서 어떻게 쓰이고 있는지에 대해
이해하기 쉽고 친절하게 쓰여진 책이다.

수소 원자는 원자핵과 전자로 구성되어 있는데,
수소의 원자핵에는 양성자 1개만 있어
결국 양성자 1개와 전자 1개로 이루어져 있다.
그런데 전자의 최외곽껍질에는
전자가 2개 들어갈 수 있으므로
수소는 불안정한 원자 상태로 있기 보다는
수소 원자 2개가 전자를 서로 공유하는 형태인
수소 분자로 지구상에 많이 존재한다.
이 때 전자를 뺏어오기 좋아하는 원소인 산소와
수소 분자가 결합하면 물이 된다.
한편, 수소가 탄소와 결합하게 되면 탄화수소가 되며,
탄화수소에 산소, 질소 등의 원소가 추가되면
유기물, 즉 생명에 의해 만들어지고
생명체를 이루는 물질이 된다.
오래 전 죽은 생물들의 사체가 묻히고 쌓여서 생긴
화석연료는 그러니까 탄화수소 분자들이고
탄소와 수소가 어떻게 결합되었는가에 따라
메탄, 프로판, 부탄, 헥산 등으로 구분된다.

에너지를 얻기 위해 인류는 부단히 노력해 왔는데
먼저 산업혁명의 출발점이 된 증기기관 발명,
현대 세계를 있을 수 있게 한 전기의 발견,
전기를 활용한 다양한 기계의 발명 등이
그 동안 인류가 에너지를 얻기 위해 노력한 결과다.
그러나 에너지를 사용하기 위해 화석연료를 쓴 결과,
탄화수소가 연소되며 이산화탄소가 다량 발생했고,
이는 기후온난화를 넘어 열화(Boiling)로
치닫게 만든 원인이 되었다.

이러한 상황에서 수소는 기후위기에서
지구를 구해낼 수 있는 방안으로 평가받고 있는데,
신에너지로서 수소가 주목받고 있기 때문이다.
태양광과 풍력이 재생에너지로서 활용도가 높긴 하나,
이들은 간헐성의 문제를 극복해야 함과
동시에 지역의존적이라는 문제도 있어서
지역에 상관없이 풍부하게 존재하는 수소의 특성이
재생에너지의 단점을 없앴다는 측면에서 긍정적이다.
수소는 재생에너지로부터 전기가 과잉생산될 때,
잉여 전기를 ESS에 저장하고 이후 이 전기를 사용해
물을 분해하여 전기를 생산할 수도 있고,
수소연료전지에 수소를 공급해 전기를 만들 수 있으며,
수소차에 수소를 주입하면
차량의 동력원으로 활용될 수도 있고,
수소 자체를 연소시켜 전기를 생산할 수도 있다.
수소는 에너지원으로서 사용될 수 있기 때문에
전기를 만들어낸다는 점에서
사회나 산업 전반에서 활용될 수 있는데,
수소환원제철을 만드는 것부터,
수소차나 UAM과 같은 모빌리티,
우주 발사체의 원료 등으로도 이용된다.

수소는 지구를 기후위기로부터 구해낼 해답이 될까?
인류가 위기의 순간에서 우리 자신을 보호하고
우리의 터전인 지구를 보존하며
현재 우리가 누리고 있는 것들을
지속적으로 누릴 수 있게 하는데
수소 에너지는 만능열쇠가 될 것인가?

어쩌면 가능할 것이다.
당연히 가능할 것이다라고 말할 수 없는 이유는,
여태까지의 과학적 지식과 진보가
인류와 지구를 보호, 보존하는 방향으로
사용되어 온 것은 부인할 수 없는 사실이지만,
동시에 파괴와 멸망의 수단으로 쓰일 수도 있음을
역사적인 몇 몇 순간에서 목격했기 때문이기도 하다.
오펜하이머가 맨해튼 프로젝트 이후
수소 폭탄 개발을 반대하고 핵 확산 방지를 위해
세계가 협력해야 한다고 주장한 것은
과학적 진보가 반드시 인류와 지구에게
긍정적인 미래만을 안내하는 것은 아님을 보여준다.

그럼에도 '어쩌면' 가능할 것이라고 본 이유는,
독일의 화학자 파라켈수스가
"모든 물질은 독이다. 독성을 결정하는 것은 용량이다"
라고 한 것처럼,
과학을 어떤 방향으로 사용할지 결정하는 것은
여전히 인간에게 달려 있기 때문이기도 하다.

그러니 수소가 지구를 위기에서 구해낼
답이 될 수 있을지는 인류가 하기 나름인 것이고,
그러한 관점에서 앞으로 미래의 주역이 될 청소년들이
향후 주요한 에너지원으로서 사용될 수 있는
수소에 대해서 들여다보고 알아보는 것은
우리 모두에게 긍정적이다.
더불어, 그들 곁에서 지금과 미래를 살아갈 부모 역시,
아이들에게 가장 많은 영향을 끼치는 존재이므로
함께 읽고 이야기를 나누어 보는 것이 어떨까 싶다.
나 역시 이 책을 읽으면서 구석구석 비어있던 부분을
친절한 설명과 함께 채워넣을 수 있었다.
그러니 이제 아이들과 생활하는 순간 순간마다
적절한 기회를 틈 타 의견을 공유하는 시간을 가져야겠다.

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이 책은 도치맘과 나무생각으로부터 책을 제공받고 작성한 것입니다.