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금속계 고용량 수소흡장재료

전문가 제언: ○ 수소를 더 많이 고용하는 수소흡장재료가 연료전지자동차의 수소 저장탱크로 이용되기 위해서는 고용량화가 이루어져야 한다. 수소시대의 전개를 기대하고 있는 현재로서 연료전지자동차용으로 연구의 각축을 벌이고 있는 고분자전해질막 연료전지(PEMFC)에 대한 실용화의 관점은 여러 가지 기술적, 경제적 및 효율성을 고려한 방책에서 탑재(on-board) 수소저장탱크의 개발도 중요한 연구 장르이다.

○ 수소의 저장법으로는 압축수소, 액체수소 및 흡장합금법이 있는데, 이의 실용화의 관점은 부피와 무게를 줄여서 효율적인 저장을 하는 것과 금속 수소화물의 경우는 수소의 저장과 배출의 사이클 반복에 대한 기계적 안정성과 더불어 단위당 많은 양의 수소 저장이 가능한 특성의 구현이다.

○ 본문의 지적도 있듯이, 금속계의 수소흡장은 여러 금속 및 합금에 대한 오랜 연구에도 불구하고 실용화에 이르기는 아직 해결해야 할 기술적 과제가 많이 남아 있다고 본다. 수소는 금속과의 반응이 좋다는 것은 주지하는 바다. 이의 결합반응성과 못지않게 초기의 금속물성의 변화 없이 압출 사이클에 대한 특성의 유지는 강하게 요구되는 점에서 전술의 좋은 수소반응성과 견주어 볼 때 어떤 한계성이 있는 것이 아닌가하는 점도 대두되고 있다.

○ 한편 탄소 나노튜브의 수소흡장재료로 연구가 활발해지고 있다. 이것은 1997년 A. C. Dillon 등이 탄소 나노튜브는 상온에서 5~10wt%라는 매우 높은 수소흡장능력을 갖는다는 보고가 있은 이래, 1999년에 C. Liu 등이 정제에 의해 50% 순도의 탄소 나노튜브를 제작하고, 그의 수소흡장능력이 4.2wt%라는 보고가 이어지면서 Dillon의 보고를 뒷받침하게 되었다. Heben은 6.5%의 흡장보고도 있는 가운데 일부는 300℃의 승온 문제도 있어서 역시 기술적인 돌파구(breakthrough)가 요구된다.

저자: KABUTOMORI Toshiki, OHNISHI Keizo
자료유형: 학술정보