수소를 안전하게 저장할 수 있는 새로운 저장물질이 개발됐다.

교육과학기술부는 인실리코텍 중앙연구소 최승훈 연구팀이 수소자동차에 사용할 수 있는 새로운 수소저장물질을 개발했다고 23일 밝혔다.

최승훈 인실리코텍 중앙연구소장

가루형태를 띠는 이 물질은 동일한 탱크에 수소를 주입했을 경우 일반 수소탱크에 비해 압력이 적다는 장점을 가지고 있다. 보통의 수소탱크가 700~800기압이라면 이들이 개발한 물질을 충전한 수소탱크는 100기압 정도이다.

정동현 인실리코텍 중앙연구소 연구원은 “보통 사용하는 수소탱크의 용량이 64리터라면 물질을 채웠을 땐 100기압, 보통 수소탱크엔 700~800기압으로 동일한 용량의 수소를 채워 넣을 수 있다”고 말했다.

현재 개발된 수소 자동차들은 수소 기체의 부피를 줄이기 위해 고압의 수소 탱크를 이용한다. 하지만 이런 수소 탱크를 이용하는 자동차는 사고가 일어날 경우 폭발할 수도 있는 큰 위험을 안고 있기 때문에 표면적이 넓고 구멍이 있는 물질에 수소를 저장할 수 있는 방법을 개발하고 있는 중이다.

최승훈 연구팀이 개발한 이 가루물질은 조그만 가루 안에 아파트의 층과 같은 여러개의 층이 형성돼 있고 이 층 사이의 공간을 유지할 수 있도록 기둥 역할을 하는 분자를 세워 여기에 수소를 저장하는 방법을 이용한 것이다. 수소는 이 물질 표면에 달라붙어 수소와 가루가 결합하면 액체와 기체 중간 사이의 물질이 된다.

연구팀이 개발한 물질의 질량 저장밀도(총 질량 중 수소비율)는 10wt%, 부피저장밀도(단위 부피에 저장 가능한 수소 질량)는 61.7g/L로 기존에 개발된 10wt%, 40g/L미만의 물질보다 저장밀도가 높다.

미국 에너지성이 제시한 자동차 수소저장물질의 기준은 7.5wt%, 70.0g/L로 최 박사 연구팀이 개발한 기술은 이에 근접해 있다.

이번 연구결과는 한국 및 미국에 특허 출원 중이며 미국 화학학회에서 발간하는 물리화학저널(Journal of Physical Chemistry)에 지난 1월 개제됐다.

최 박사는 “이번 연구 결과는 수소 저장 물질의 산업화를 한 단계 앞당긴 것으로 무공해 자동차 에너지원으로 집중 연구되고 있는 연료전지 개발 소재로 활용이 기대된다.”고 설명했다. ［자료제공=교육과학기술부］


<문영규 기자 @morningfrost>
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