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연료전지용 알루미늄 수소 발생기의 타당성

전문가 제언: ○ 수소는 중요한 화학 원료이면서도 최근에는 청정에너지로 더욱 기대되면서 수소경제시대가 예언되고 있다. 현재 수소의 공업적 생산은 화석연료에 기반을 두고 있어서 자원고갈과 온실가스의 배출이라는 원천적 문제를 안고 있다. 그럼에도 불구하고 수소에너지에 기대를 거는 것은 단기적으로는 도시환경의 개선을 추구하고 장기적으로는 무한자원의 물을 원료로 한 수소생산을 기대하기 때문이다.

○ 알루미늄의 수화반응에 의한 수소생산은 원료가 알루미늄과 물이다. 물은 순환되는 것으로 자원고갈의 문제는 없으나 알루미늄은 제조과정에서 전기에너지를 사용하기 때문에 온실가스의 문제로부터 자유롭지 못하다. 그러나 연료전지나 수소자동차의 연료용 수소의 저장 또는 발생 장치는 견고성과 밀집성을 요구한다. 그런 의미에서 알루미늄 수소발생기는 충분한 연구가치가 있다.

○ 본 총설은 알루미늄의 활성화를 위한 여러 가지의 방법과 이에 대한 연구사례들을 정리하였다. 그러나 활성화의 반응기구에 대해서는 설명이 매우 빈약하다. 알루미늄의 수화반응은 곧 알루미늄의 부식현상인데 이는 대부분 전기화학적 현상이다. 이물질의 도핑이나 산화물의 첨가는 알루미늄의 표면에 국부적으로 전위차를 생성하여 알루미늄을 부식시키는 원동력이라 생각된다.

○ 우리나라도 교육과학부의 “21세기 프론티어사업”의 일환으로 2003년부터 “고효율 수소에너지제조·저장·이용기술개발” 연구과제를 수행하고 있으며 2012년 3단계 연구의 끝자락에 와 있다. 그러나 제조기술 분야에 금속의 수화반응에 의한 수소제조 연구과제는 없다. 연료전지와 수소 자동차의 실용화를 위해 이 분야의 연구도 필요하다고 사료된다.

저자: Xiani Huang, Tong Gao, Xiaole Pan, Dong Wei, Chunju Lu, Laishun Qin, Yuexiang Huang
자료유형: 학술정보