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미세구조 관점에서 금속 내의 수소

전문가 제언: ○ 최근에 첨단 나노물질 개발에 있어서 금속 내에서의 수소 거동은 과학적 관심이 크게 대두되고 있다. 수소의 가장 흥미로운 성질은 수소원자의 높은 이동성이며 이 이동성은 수소 원자가 주 격자(host lattice)의 격자 사이를 차지하고 있기 때문이다. 또한 이러한 이동성을 상온에서도 열역학적 평형을 이루고 수소가스 환경이나 수용액에서 양자와 하나의 평행상태를 이루기 때문이다.

○ 수소저장에 대한 최근의 연구 목적중 하나는 주격자의 중량부담을 최소화하고 수소 흡수에 적당한 압력 상태에서 필요 온도를 낮추고 적당한 운동을 달성하는 것이다.

○ 에너지원으로 사용되고 있는 화석연료는 연소 시 여러 가지 환경유해가스를 배출할 뿐만 아니라 21세기 중반 경에는 자원이 고갈되는 현상이 예측되고 있어 새로운 에너지 자원의 확보가 시급히 요구되고 있다. 수소는 연소 시 공해를 유발하지 않으며 중량당 에너지 밀도가 높고 지구의 70%를 차지하는 물을 분해하여 제조할 수 있어 무궁한 자원이라 할 수 있겠다.

○ 액체수소는 압축기체 저장법에 비하여 저장밀도(70g/L)는 크지만 수소를 액화점 -253℃로 낮춰 저장해야 하므로 많은 에너지가 소요 되는 등의 문제가 있어 수소저장재료로서 수소저장합금이 각광을 받고 있다.

○ 특히 수송 분야에서는 이미 이 분야에 많은 연구가 이뤄지고 있으며 수소에너지 자동차의 출현이 예측되고 있다. 분석자의 견해로는 앞으로의 자동차는 수소에너지 자동차가 주류를 이룰 것으로 생각된다. 이 분야의 연구가 자동차 산업에 큰 역할을 할 것이다. 수소저장 소재에 대한 연구를 자동차 생산 업체와 학교 및 연구소가 공동으로 정부의 적극적인 지원 하에 추진되어야 할 것이다.

저자: Pundt, A; Kirchheim, R
자료유형: 학술정보