한국생산기술연구원(생기원) 연구진이 압력이 낮은 상태에서도 안전하게 수소를 옮길 수 있는 고체수소 저장 기술을 개발했다.
생기원 기능성소재부품그룹 박형기·나태욱 수석연구원 공동 연구팀은 수소저장합금 원천 성분계를 개발하고, 개발된 소재를 활용해 고체수소 저장 모듈을 제조하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.
수소는 에너지 밀도가 낮고 기체 상태로 운송할 경우 효율이 떨어져 고압으로 압축한 뒤 튜브 트레일러로 옮긴다. 하지만 고압수소 방식으로는 운송할 수 있는 수소의 양이 제한적이고 안전 문제도 발생할 수 있어 효율적인 저장 기술이 필요하다. 고체수소 저장기술은 고압 수소 대비 낮은 압력에서도 높은 부피 저장 밀도를 갖는 장점이 있지만, 합금 조성 설계, 흡착·방출 성능 최적화 기술 등이 아직 충분하지 않다.
생기원은 연구팀은 수소저장합금의 수소 흡·방출 압력을 사용처에 따라 정밀하게 제어하는 방식으로 최적의 합금 성분계를 설계하는 플랫폼 기술을 개발했다. 수소저장합금은 수소를 흡수해 고체 상태로 저장할 수 있는 소재로 시스템 기준 1㎥당 약 50㎏의 수소를 저장할 수 있다.
연구팀이 개발한 합금은 10기압 이하의 저압에서도 별도의 압축이나 냉각 없이 상온에서 수소를 저장할 수 있었다. 연구팀은 하이드로켐과 함께 이 기술에 대한 실증도 진행했다. 수소저장합금 300㎏이 장입된 고체수소 저장 모듈을 실제로 만드는데 성공했다.
연구를 이끈 박형기 수석연구원은 “하이드로켐과 협력해 고체수소 저장 모듈을 대형화하는 후속 연구를 추진 중”이라며 “도심이나 발전소 등에서 대량의 수소를 안전하게 저장할 수 있는 핵심기술을 개발할 계획”이라고 밝혔다.
