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수소에너지의 대량 저장 및 수송기술

전문가 제언: ○ 청정한 2차 에너지인 수소에너지를 대규모로 이용하기 위해서는 효율적인 수소의 저장 및 수송기술이 필수이다.

○ 화학수소화물에 의한 수소 저장은 대용량 저장기술로서 연구개발이 활발히 추진 중이나 대부분 NaBH₄등의 붕소 기반의 화학수소화물을 이용한다. 유기수소화합물의 경우에는 수소 방출 및 생성물의 재생이 가역적이며 대용량으로 일어날 수 있어 1970년대부터 많은 연구가 진행 중이다. 그 예로서는 사이클로헥산이나 데칼린(C10H18) 등의 형태로 수소를 축적한 다음 가열한 촉매에 분무하여 액막 반응으로 수소를 발생하는 방법도 있지만 콤팩트한 반응기 설계 등의 과제가 있다.

○ 본보고서에서 제시한 방향족 수소화 반응을 이용하는 수소 저장 시스템은 상온?상압의 조건에서 수소를 대량으로 장기간 저장 가능한 기술이다. 따라서 유기수소화물을 이용한 수소 저장 시스템의 연구가 이제 시작단계인 국내의 실정을 감안하면 향후 관련 연구진의 기술의 확보에 좋은 참고자료가 될 것으로 기대된다.

○ 우리나라도 화학수소화물에 의한 수소저장기술 개발은 대부분 붕소계 화학수소화물을 대상으로 추진되었으며 수소에너지사업단의 경우 1∼2단계에서는 삼성엔지니어링 주관으로 NaBH₄활용 시스템의 실증 및 재생연구가 진행되었다. 3단계에서는 KIST 주관으로 NH₃및 BH₃활용 시스템의 구성 및 실증에 대한 집중적인 연구개발이 진행되었다. 현재는 조선대 등과 공동으로 NH3, BH3?폴리에테르 혼합물을 연료로 하는 200W급 무인기용 수소발생 시스템의 연구개발이 진행 중이다.

○ 우리나라의 경우 유기수소화물을 이용한 수소 저장 시스템의 경우는 이제 시작단계인 것을 감안할 때 일본 등의 주요 기술 선진국의 벤치마킹을 통해 먼저 기반기술을 확보할 필요가 있다. 향후 화학수소화물을 실제 수소 저장에 응용할 때의 문제점으로는 수소 방출 시스템의 무게나 부피 및 제조비의 저감, 생성물의 경제적인 재생공정 개발 및 화학수소화물 자체의 가격 저감 등을 고려할 필요가 있다.

저자: Yoshimi OKADA and Makoto YASUI
자료유형: 학술정보