다아라 매거진 _ 2017.03

기술뉴스

[Technical News]이용률 높일 수 있는 새로운 수소 저장물질 제시

한국연구재단, C2N 이용해 수소에너지 안전하게 저장하는 법 개발

[Technical News]이용률 높일 수 있는 새로운 수소 저장물질 제시 - 다아라매거진 기술뉴스

이산화탄소(CO2) 방출이 없어 미래 청정에너지로 주목받는 수소. 그러나 폭발의 위험과 경제성이 상용화에 걸림돌이 되고 있다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 홍지상 교수(부경대) 연구팀이 2차원 물질인 C2N를 이용해 수소에너지를 기존보다 안전하게 저장할 수 있는 이론적 방법을 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 수소 저장 그릇 역할을 하는 C2N에 리튬(Li)을 도핑한 경우 C2N과 결합하는 리튬의 결합에너지가 매우 커서 수소가 안정적으로 결합되고 기존에 문제가 됐던 리튬 뭉침현상을 해결할 수 있다는 결과를 이론적으로 얻었다.

이론적 분석 결과, 최대수소흡착비율이 13% 정도로 나타났다. 이는 기존의 다른 물질들과 비교할 때 30~40% 이상 향상된 결과이다. 저장된 수소를 활용할 수 있는 실제 활용용량값도 10% 정도로 나타났다.

홍지상 교수는 “이 연구는 기존의 수소저장과 관련된 문제점을 해결하면서 안전하게 수소에너지를 저장할 수 있는 이론을 제시한 것이다. 고체상태의 물질로 안정적인 수소 저장 방안을 보여 이론을 검증하기 위한 활발한 연구를 유도할 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 설명했다.

홍 교수는 이 연구에서 실재 소자응용을 위한 조건 하에서 흡착된 수소분자를 얼마나 활용할 수 있는가에 대한 계산까지 진행해 Li 도핑된 C2N이 수소저장 매체로서 매우 가능성이 높을 수 있다는 새로운 성과를 얻었다. 특히 고체상태의 물질을 이용해 높은 수소저장의 가능성을 제시했다.

지금까지 나타난 문제점을 해결할 수 있는 이론적 제시를 실험적으로 실제 확인하기 위한 활발한 연구가 기대된다.
실제 실험을 통해 이론적 결과가 확인된다면, 수소에너지 저장과 관련된 분야에 고부가가치 응용소자들이 출현할 것이라 기대된다.

특히 안정적인 상태에서 수소저장을 위해서는 고체상태의 물질을 이용하는 것이 바람직한데 이 연구에서는 이러한 측면에서 그 가능성을 제시했다.

이 연구에서 얻어진 결과를 확인하기 위한 활발한 실험연구가 진행될 것이라 기대되며, 향후 실험적으로 검증이 된다면 수소저장과 관련된 연구분야 (전기자동차 배터리, 연료전지)에 많은 후속연구를 촉발시키는 계기가 될 것으로 기대된다.

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