KAIST, 수소저장 메카니즘 세계 첫 규명

차세대 에너지원으로 주목받고 있으나 수소의 원소특성에 따른 저장방법및 저장용기의 재질 한계로 연구에 어려움을 겪어온 수소의 저장 메커니즘이 우리 연구진에 의해 세계최초로 규명됐다.

　한국과학기술원(KAIST 총장 로버트 러플린)은 생명화학공학과 이흔 교수팀이 섭씨 0℃ 부근의 온도에서 수소 분자가 얼음 입자 내에 만들어진 나노 크기의 수많은 공간에 저장될 수 있다는 사실을 세계 최초로 규명하는 데 성공했다고 6일 밝혔다.

　이 연구 결과는 세계적인 과학전문저널 네이처지 7일자 ‘가장 주목해야 할 하이라이트 논문’으로 선정돼 해설 및 전망기사와 함께 공개됐다.

　이 교수는 “실상 순수한 물로만 구성된 얼음 입자에는 수소를 저장할 수 있는 공간이 없지만 존재하지 않는다”며 “순수한 물에 미량의 유기물을 첨가할 경우 얼음 입자 내부에 수많은 나노 공간이 만들어지는 특이한 현상의 원인과 저장 방법을 찾은 것”이라고 설명했다.

　이 방법을 이용할 경우 기존의 수소저장 합금이나 탄소나노튜브 등과는 달리 영상의 온도에서 수소를 대량으로 저장하고 방출할 수 있을 뿐만 아니라 얼음입자를 무한대로 반복 활용할 수 있는 장점이 있다.

　이 교수는 “물로부터 생산된 수소를 얼음 입자에 저장한 후 이를 필요에 따라 방출시켜 연소시키거나 연료전지에 사용한 뒤 다시 수증기를 만드는 수소의 순환 시나리오를 규명한 것”이라며 “수소자동차나 수소 연료전지 개발에 획기적인 전환점이 마련될 것”이라고 말했다.

　그동안 세계의 과학기술계 및 산업계에서는 미래의 청정 에너지인 수소를 극저온인 영하 252℃의 수소 끓는점에서 액화시켜 특수 단열 용기에 저장하거나 350기압의 매우 높은 압력에서 기체 수소를 저장하는 방법을 이용해 왔다. 그러나 이 방법은 수소가 원소 가운데 가장 작고 가볍기 때문에 어떤 저장 용기든 재질 속으로 침투하는 특성이 나타나 경제성과 효율성이 떨어지는데다 극저온이나 높은 압력에 따른 기술적인 난제에 봉착해 왔다.

　또 차세대 수소저장 방법으로 수소저장합금, 탄소나노튜브 등이 이용되어 왔지만 연구단계를 벗어나지 못했다.

　대전=박희범기자@전자신문, hbpark@