수소라는 것은 폭발위험이 큰 물질인가요?

Question

안녕하세요

수소는 요즘 친환경 수소차에 연료로 사용하는 물질인데요.

문득 궁금한데 이 수소라는 것은 폭발위험성이 큰 물질인가요?

수소폭탄이라는게 있어 문의드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

수소는 공기보다 14배나 가볍기 때문에 누출되는 순간 공기 중으로 빠르게 확산되며, 이로 인해 화학적 폭발이 일어날 가능성은 낮습니다.

즉, 수소의 질량은 공기의 14분의 1 정도로, 누출되면 빠르게 날아가 버리며, 설령 불이 붙더라도 다른 곳으로 번질 틈도 없이 순식간에 타고 사라져 버립니다.

그러나 수소는 폭발범위가 넓고 폭발규모가 커서, 공기 중 수소 농도가 많아도 폭발하고, 적어도 폭발합니다. 이는 우리가 위험하다고 생각하는 액화천연가스 보다 폭발범위가 7배나 넓으며, 메탄이나 프로판 등 다른 연료보다 쉽게 불이 붙고, 불이 붙으면 LNG보다 10배나 큰 대규모 폭발이 발생할 수 있는 것이죠.

다만, 말씀하신 수소폭탄은 이런 수소가 아니라 수소가 헬륨이 되는 핵융합반응을 이용한 일종의 핵폭탄입니다.

Answer 2

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지금 우리가 미래 에너지로 갓 쓰기 시작한 수소는 원료부터 다릅니다. 양성자 하나에 전자 하나만 달려있는 가벼운 수소인 경수소를 사용하기 때문입니다. 또한 폭발로 인한 에너지가 아니라, ‘수소연료전지’를 사용해 전기를 생산합니다. 수소연료전지 안에서 일어나는 반응은 폭발보다 훨씬 얌전하지요. 수소연료전지 안에서 일어나는 반응은 아무것도 태우지 않는 비 연소 과정입니다. 수소를 산소와 섞은 뒤 둘을 전기화학 반응 시켜 물을 만들면서 이때 발생하는 전기를 이용하기 때문입니다. 물에 전류를 흘려보내면 산소와 수소로 분리되는데요, 수소연료전지 안에서는 그 반대로 산소와 수소가 만나 물을 생성하며 전류를 만들어냅니다. 수소연료전지는 주 부산물이 물이라는 점에서 이산화탄소인 화력발전소나 내연기관과 비교했을 때 훨씬 깨끗한 에너지라고 볼 수 있습니다. 수소택시 등으로 수소자동차를 타보신 분들은 ‘상당히 조용하다’라는 생각을 해 보셨을 텐데요, 조용하고 깨끗할 뿐 아니라 효율도 굉장히 좋아 차세대 연료로 주목받고 있습니다.

출처 : 한국가스공사 - 수소폭탄? 수소폭발? 수소, 정말 안전해? 미안하다 이거 보여주려고 어그로 끌었다

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

수소는 폭발 위험성이 큰 물질입니다. 수소는 공기보다 14배 가벼워서 누출 시 빠르게 확산되기 때문에, 공기 중에서 연소할 수 있는 농도의 수소가 형성될 가능성이 높습니다. 또한, 수소는 가연성과 폭발성이 높은 물질이기 때문에, 불꽃이나 열에 노출되면 폭발할 수 있습니다