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수소저장재료의 현황과 과제

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.

○ 연료전지에서 차량구동용은 기존의 가솔린 자동차의 성능과 편의성을 대체적으로 기준하고 있다. 그것은 연료전지 자동차의 시장진입에서의 코스트와 성능의 경쟁을 대비하면서 화석연료의 사용을 줄이고자 하는 명제이다.

? 이를 위해서는 수소의 탑재형(on-board) 저장기술이 우선적으로 해결되어야 하는데 이는 다음의 세 가지 장애를 극복해야 한다.
? 자동차의 가격 등에 맞는 300마일 이상을 구동할 수 있는 탑재형 수소저장시스템.
? 연료전지시스템의 가격은 2015년까지 $30/kW 이하일 것.
? 수소가격은 2015년 비과세 기준으로 가솔린과 동량의 갤런 당 2～3달러 수준일 것이다.

○ 미국 측에서 발행되는 보고서는 압축/액체 저장과 금속수소화물 연구로 이어지는데 금속수소화물이 가장 비중 있는 부문이어서 Mg베이스 수소화물과 M-N-H시스템, 변형 리튬아미드 및 비안정 화학시스템 등 탑재형 가역수소저장 화합물에 중점을 두는 경향으로 나와 있다.

○ 이 보고서는 일본 NEDO의 보고서로 특히 관심을 끄는 부분이 물리적 저장, 즉 가압 및 액체저장에 상당한 비중을 두고 있다. 서구에서 이를 보는 관점은 높은 압력과 극저온에서 오는 누설과 폭발의 위험성을 고려하는 것으로 보인다. 그러나 하이브리드 저장용기는 새로운 관심을 끌고 있다.

○ 최근에는 AlH3가 열역학적으로 불안정하다는 단점이 있었는데 최근 들어서야 고밀도 수소저장 재료로 주목받기 시작했다. 비탑재형(off-board) 수소저장의 새로운 장이 열리는지 주목할 부분이다.

저자: NEDO
자료유형: 학술정보