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수소의 대량저장 및 수송기술 개발

전문가 제언: ○ 화석연료를 사용하는 자동차 등에서 배출하는 CO2 가스가 지구온난화에 영향을 주고 있다고 발표되면서 청정 수소에너지 활용방법이 많이 연구되고 있다. 수소 제조방법은 메탄이나 납사를 고온에서 개질처리하는 방법, 석탄을 가스화하는 방법, 물을 전기분해하는 방법 등 많은 방법이 있으며, 수소를 저장？수송하는 방법도 압력 통을 이용하나 통의 재질 등과 관련된 문제가 많이 있다. 본고에서는 유기하이드라이드를 이용하여 수소를 저장？수송하는 중요한 기술이 소개되었다.

○ 정유공장의 가솔린 개질과정에서 납사(Naptha)에 고온의 촉매층을 통해 수증기를 반응시켜서 CO, CO2, H2 혼합가스를 부산물로 생산하여 얻는 수소는 정제공정을 통해서 99% 이상의 수소를 생산한다. 그러나 본고에서는 MCH를 -Al2O3 담체에 Pt 촉매를 담지한 반응기내로 통과시켜서 TOL과 H2를 분리하는 공정이고 또한 역공정에 의해 MCH로 리사이클 하는 특수한 공정을 정리했다.

○ TOL？MCH 사이클이 수소 수송？저장매체로의 특징이 있으며 이들 탈수소 촉매성능은 약 3,000시간 이상 안정한 성능을 발휘하였고 수소 수송 저장 매체로 성립되는 특징이 있으며 반응조건도 매탄이나 납사 개질반응 조건(800∼900℃)에 비해 훨씬 낮은 약 350℃ 정도이다.

○ 탈수소 촉매는 Al 양극산화에 의해 미세한 기공을 형성한 다공성 -Al2O3에 입자경이 1㎚ 정도로 대단히 높은 분산성을 지닌 Pt 입자가 형성된 위에 S를 담지한 촉매로 매우 우수한 성능을 나타내었다.

○ 우리나라도 정유공장에서 수소가 부산물로 생산되고 있으며 고순도 (99.9% 이상)의 수소는 하이젠테크, (주)수소에너지 등 여러 회사에서 물을 전기분해법으로 생산하고 있다. 현재 현대자동차의 수소연료 전기 자동차가 출시되어 수소저장 스테이션이 필요한 단계로, 유기하이드라이드를 이용한 수소저장 수송기술에 대한 연구도 필요하다고 생각된다.

저자: K. IMAGAWA, Y.OKADA
자료유형: 학술정보