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Alanate계 수소저장재료

전문가 제언: ○ 최근 안전하며 가역적인 고밀도 수소저장기술 개발을 위해 전이금속을 도핑한 탄소나노튜브와 함께 금속간수소화물, 금속착수소화물, 유기금속구조물 등에 대한 연구가 활발하다

○ 미 Brookhaven 국립연구소는 NaAlH4에의 Ti 도핑을 통해 수소의 가역적 흡방출을 확인[2004년 7월 Applied Physics Letters] 했으며, 캐나다 Québec대학 연구진은 Ti와 Zr이 도핑된 NaAlH4를 3가지 형태(그래파이트, 활성탄소 및 단일벽 탄소나노튜브)의 탄소 첨가제와 함께 볼 밀링, 160℃ 수소 분위기에서 시험한 결과, 흡착/탈착 동역학은 첨가제가 없을 때보다 단일벽 탄소나노튜브의 경우는 4배 더 빠른 것을 확인했다.[Nanotechnology (2005) 16(4), 402]

○ 고체/액체 상태 수소저장물질에 관해 6.5 wt%(80℃, 1기압) 용량과 가역적 저장이 가능한 저가의 고체/액체 재료 개발을 목적으로 EU, 미국 등의 13개 회원국이 2001~2006년 동안, 금속수소화합물 등의 세 가지 영역(총 37개 프로젝트)에 대해 연구한 Task-17의 최종 보고서(총 305쪽)가 곧 작성될 예정이다

○ 한편 수소는 분자량이 적어 누설이 쉬우며 폭발범위(4~75 vol%)가 넓고 발화 에너지가 작아 위험도가 매우 크므로 방폭 대책과 함께, 탈탄작용에 의한 침식, 수소취성에 의한 응력부식 등의 재료 열화에 대한 대책도 함께 고려해야 한다. 또한 alanate의 양이온으로 사용되는 알칼리금속은 금수성물질로 수분 접촉시 발화하므로 안전에 특히 유의해야 한다.

○ 수소경제의 조기 실현을 위해서는 그 핵심인 차량탑재용 수소 저장 기술 개발 여부에 달려있다고 할 수 있다. 이에 에너지밀도, 수소 방출 온도, 수명, 충전 시간 등의 요소기술 연구와 함께, 저장재용 신물질의 개발에 대한 많은 투자가 필요하며, 국내기술의 한계를 극복하기 위해서는 EU 등의 선진 그룹과의 협력연구가 특히 필요한 시점이다.

저자: KIYOBAYASHI Tetsu
자료유형: 학술정보