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미국 에너지부(DOE)의 수소저장 국가프로젝트

전문가 제언: ○ 수소와 연료전지를 차세대의 동력원으로 개발하고자 하는 노력은 글로벌적인 각축이다. 수소의 생산기술과 이를 이용하는 연료전지의 기술은 첨단소재의 개발과 시스템의 최적화를 위하여 많은 과학과 기술분야의 노하우가 동원되고 있다.

○ 수소는 CCS(carbon capture and storage)를 감안한 생태적이며 저가의 생산기술을 연구한다. 연료전지에서는 반응물의 산화환원을 좋은 효율로 수행하는 촉매의 개발, 연료의 크로스오버의 최소화와 좋은 반응을 위한 확산성의 MEAs(membrane electrolyte assemblies)의 개발 등 반응효율과 코스트 및 운전특성 등을 고려한 연구개발은 많이 이루어지고 있다.

○ 연료전지에서 차량구동용은 기존의 가솔린 자동차의 성능과 편의성을 대체적으로 기준하고 있다. 그것은 연료전지 자동차의 시장진입에서의 코스트와 성능의 경쟁을 대비하면서 화석연료의 사용을 줄이고자 하는 명제이다. 수소의 온보드 저장은 무게와 부피 및 충전/방출 속도가 DOE의 설정목표같이 10분 미만이어야 하며 코스트와 1,000회의 충방전 사이클에서도 재료가 미분화 되어 와해되는 등의 기술적 문제점이 없어야 한다. 이런 조건을 충족시키는 물질은 현재까지는 없는 것으로 과학자들은 보고 있다.

○ 이 보고서는 DOE의 수소저장 국가프로젝트의 내용을 요약하여 서로의 기술을 알기 쉽게 비교하면서 각론을 기술하고 있다. 이들의 연구지원과 각 연구그룹의 안전적이고 지속적인 연구의 노력이 목표에 도달하고자하는 열의가 보여 기대감을 갖게 한다. 기술 분야별 연구논문은 그들 연구만의 장점이 부각되어 상대적 가늠이 용이하지 않은데 이 글에서는 서로를 비교해 볼 수 있어 흥미롭다.

○ 어떤 기술의 진보가 미래의 연료전지 자동차에 탑재될 것인지 그 결과가 주목되는 가운데 방출온도를 80℃ 이하로 저하시키는 것과 수소화물로의 저렴한 재생기술이 중점적으로 탐구되어야 할 것 같다.

저자: Sunita Satyapal, John Petrovic, Carole Read, George Thomas, Grace Ordaz
자료유형: 학술정보