1600년대~ 1700년대

1670년대에 로버트 보일을 비롯한 몇몇의 영국 화학자들이 물질이 썩을 때나 철과 산이 반응을 할 때 기포를 내면서 나오는 물질인 ‘불에 잘 타는 공기’에 관한 기록이 있지만 이 당시에는 ‘불에 잘 타는 공기’를 채집하거나 연구를 진행한 사람은 없었다.

그후 1776년 영국의 귀족인 헨리 캐번디시가 처음으로 아연과 주석, 철 등 금속에 황산이나 염산을 부어 가연성 공기를 추출하고 그 성질에 관한 연구를 시작했다.

18세기 조셉 블랙의 ‘고정

된 공기(이산화탄소), 캐번디시의 ‘가연성 공기(수소)’, 프리스틀리의’보다 호흡하기 편한공기(산소)’를 발견했다.

이 당시 캐번디시는 이러한 공기들을 ‘플로지스톤^*’으로 생각했다.

플로지스톤은 17세기 말에서 18세기 초 연소설을 설명하기 위해 독일의 베허와 슈탈 등이 제안한 물질로 가연성이 있는 물질이나 금속에는 플로지스톤이라는 성분이 포함되어 있다고 주장했다. 현재 이현상은 산화현상으로 밝혀졌지만 그 당시에는 연소시 물질에 있는 플로지스톤이 빠져나가고 그 자리를 공기가 채운 것이라고 설명했다.

현재 우리가 사용하는 ‘수소’의 이름을 붙인 사람은 프랑스의 화학자 라부아지에로 1783년 캐번디시가 ‘가연성 공기’와 ‘플로지스톤’이 빠져나간 공기(산소)를 태우면 물이 만들어진다고 발표했다.

하지만 라부아지에가 캐번디시가 진행한 실험발표를 수소와 산소가 반응해 화합물(물)이 만들어지는 것으로 이해를 해 오늘날의 연소의 개념을 확립했다.

1800년대~1900년대

이후 1801년 라부아지에는 추가적인 실험을 진행해서 가열된 관에 수증기를 통과해 수소와 탄소를 분리하는 실험에도 성공해 실제가 잘 파악되지 않고 있던 가연성 공기가 물을 만드는 원리를 뜻하던 수소로 바뀌게 되었다.

1800년대초 영국의 과학자 윌리엄 니콜슨과 앤서니 칼라일이 물에 전기를 흘려 물을 수소와 전기로 분해하는 과정을 처음으로 소개했다.

1839년 법률가이자 화학자였던 윌리엄 그로브 경이 물의 전기분해를 역으로 진해해 수소와 산소를 조합해 전기를 생산할 수 있을 거라고 믿어 수소와 산소에 백금조각을 넣어 묽은 황산용액에담그면 전류가 흐르고 물일 형성되는 사실을 발견하고 전압을 높이기 위해 직렬로 연결 처음으로 ‘가스배터리’장치를 완성했다.

1874년에 발간된 쥘베른의 신비의 섬의 내용 중 “언젠가 물이 연료로 활용되고 수소와 산소가 단독또는 함께사용되어 열과 빛을 제공할 것이다.”라는 내용이 있고

1920년에는 트럭, 버스, 잠수함 등 내연기관에 수소화합물을 이용했다. 

1900년대에 페르디난드 제펠린이 개발한 비행선이 라이트 형재의 비행기에 이은 두 번째 항공 운송수단으로 고순도의 수소를 사용하여 비행에 성공하였다 1937년 독일에 그 당시 가장 크기가 컸던 힌덴부르크 비행선이 올림픽 폐막 한달뒤에 독일의 프랑크푸르트에서 미국의 뉴저지까지 62시간에 걸친 비행을 성공했다. 하지만 착륙을 위해 고도를 낮추던 비행선의 뒤에서 수소가스와 정전기의 마찰에 의해 불꽃이 튀고 보관되어 있던 수소탱크가 폭발하여 많은 사상자가 일어났던 사건이다. 이유 중 하나는 원래 힌덴부르크 비행선은 수소가 아닌 헬륭을 사용하여 비행하도록 설계되었고 그 당시 헬륨의 수급이 원활하지 않아 수소를 사용한 것이다. 그 이후 수소 비행선과 열기구는 수소에서 헬륨으로 대체된다.

수소가 에너지원으로 주목을 받기 시작한 시점은 1973년~1974년 중동전쟁으로 인해 석유무기화 정책과 1978년~1980년 이란의 혁명으로 인해 석유의 생산이 대폭 감소되자 석유의 공급이 부족해지고 가격이 급등하면서 석유파동(오일 쇼크)가 일어나면서 미국과 영국 등 각국은 화석에너지가 아닌 대체에너지로서 수소에너지를 사용할 수 있다는 사실을 알고 상용화를 위해 연구를 시작했다.

이와 같이 많은 발전을 한 인류는 현재 수소의 생산이나 저장 등 신기술을 개발하며 수소차나 연료전지가 등장하고 ‘수소경제’에 더욱 가까워지고 있다.

출처: 수소 발견의 역사, 네이버 지식 백과, 신재생에너지 및 연료전지의 기원과 현황, 한국 에너지 공단, 수소 비행선, 페르디난드 폰 제펠린