부피 절반 줄인 고체 수소연료 저장체 개발

　수소의 저장능력을 획기적으로 늘린 ‘마그네슘-고분자 나노복합체’가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

　울산과기대(UNIST)는 13일 문회리 친환경에너지공학부 교수와 전기준 울산대 전기전자공학과 교수가 나노미터 단위 입자의 마그네슘과 고분자를 혼합, 안정적으로 수소를 넣고 뺄 수 있는 수소연료 저장체를 만드는데 성공했다고 밝혔다.

　수소는 자연계에 풍부하지만 에너지원으로 사용하기 위해서는 저장문제를 해결해야 한다. 수소연료전지 승용차가 약 300㎞를 주행하는데 필요한 4㎏의 수소를 기체 상태로 보관하려면 차 트렁크만한 가스탱크가 필요하다.

　이번에 개발된 마그네슘 나노복합체는 수소와의 결합력이 뛰어나 수소를 저장하고 고체에 저장된 수소를 다시 빼 사용하기도 용이하다.

　문 교수팀은 마그네슘 입자를 나노미터 단위로 쪼갠 뒤 마그네슘의 산화를 막기 위해 말랑말랑한 고분자 물질로 마그네슘 분말을 뒤덮었다. 나노 분말 형태의 마그네슘에는 일반 수소연료전지의 작동 환경인 200~300도 온도에서도 수소 원자를 쉽게 넣고 뺄 수 있었다. 아울러 고분자 물질은 산소나 수분을 막는 대신, 수소는 통과시킨다.

　이 마그네슘-고분자 복합체에 수소를 주입한 결과 마그네슘 100㎏을 사용할 경우 6㎏ 정도의 수소를 그 안에 가둬둘 수 있다는 얘기다. 이는 현 시점에서 세계적으로 최고 수준의 저장률이라는 게 연구팀의 설명이다.

　문 교수는 “이 기술을 활용하면 4㎏의 수소를 이제 트렁크 전체가 아닌 절반 크기 고체연료 상태로 저장할 수 있다”며 “부피가 줄어드는 것 뿐 아니라 고체 저장 방식이 기체나 액체에 비해 안전성 등에서 월등하다”고 설명했다.

　미국 로렌스버클리연구소 제프리 어반 박사와 공동 진행한 이 연구 결과는 과학저널 ‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 실렸다.윤대원기자 yun1972@etnews.co.kr