UNIST "효율성 높인 고밀도 수소 저장 방식 개발"

"액체 상태 저장 방식보다 2배 이상 높은 밀도 달성"

수소를 더 효율적으로 저장할 수 있는 기술을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 개발했다.

13일 UNIST에 따르면 화학과 오현철 교수팀은 보통의 대기압에서도 수소를 고밀도로 저장할 수 있는 '나노다공성 수소화붕소마그네슘 구조'를 제시했다.

미래 연료로 주목받는 수소는 분자 간 상호작용이 매우 약해 실제 사용을 위한 대용량 저장은 어려운 상황이다.

같은 부피에 압력을 700기압까지 크게 높여주거나 온도를 영하 253도까지 낮추면 대용량 저장이 가능하지만 효율성이 떨어졌다.

연구팀은 이미 수소를 함유한 고체 수소화붕소와 금속 양이온 마그네슘으로 나노다공성 복합 수소화물인 수소화붕소마그네슘을 만들었다.

개발된 소재 안에는 5개의 수소 분자가 입체적이고 정렬된 형태로 저장됐다.

이 소재는 기공의 부피당 144g/L의 수소를 저장할 수 있어 기체 수소 분자를 액체 상태로 저장하는 방식(70.8g/L)보다 밀도가 2배 이상 높다.

특히 수소 분자가 단단한 고체 상태(86g/L)일 때보다도 높은 밀도로 존재한다.

연구팀은 많은 양의 수소가 기공 안에 어떻게 존재할 수 있는지에 대해 다양한 분석 기법을 활용해 정확한 분자 위치를 밝혀냈다.

오현철 교수는 "수소 연료를 이용한 대중교통 수단 활용에 있어 중요한 도전 과제인 수소 저장 문제를 해결할 수 있는 가능성을 제시했다"며 "수소 에너지 사용의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 중요한 발전"이라고 말했다.

연구 결과는 화학 분야 국제 학술지인 '네이처 화학'(Nature Chemistry)에 지난 6일 온라인으로 게재됐다.

연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 중견연구자지원사업을 통해 이뤄졌다.

/연합뉴스