[가스신문 = 양인범 기자] UNIST(울산과학기술원 총장 이용훈)가 수소를 고밀도로 저장해 수소에너지 사용 효율과 경제성을 높일 수 있는 소재를 개발했다.

UNIST는 오현철 화학과 교수팀이 보통 대기압에서 수소를 고밀도로 저장할 수 있는 ‘나노다공성 수소화붕소마그네슘’ 소재를 개발했다고 13일 밝혔다. 기존 수소저장 방식을 고밀도 흡착기술로 개선해 ‘대용량 수소저장’이 가능한 소재다.

수소는 분자 간 상호작용이 약해 실제 사용에 필요한 대용량 저장이 어렵다. 이를 해결하려면 같은 부피에 압력을 700기압까지 높이거나 온도를 -253℃까지 낮춰야한다. 에너지 사용 효율을 비롯한 경제성이 떨어지는 이유다.

‘나노다공성 수소화붕소마그네슘’은 수소를 함유한 고체 수소화붕소와 금속 양이온 마그네슘으로 만든 복합 수소화물이다. 5개 수소 분자를 입체적 정렬 형태로 포함하고 있어 수소를 고밀도로 저장할 수 있다.

오 교수팀은 소재 기공의 부피당 144g/L의 수소를 저장할 수 있음을 확인했다. 기체 수소 분자를 액체 상태로 저장하는 방식(밀도 70.8g/L)보다 2배 이상 높은 수치다. 수소 분자가 단단한 고체 상태(밀도 86g/L)보다 높은 밀도로 존재하기 때문이다.

중성자 산란법, 극저온 부피측정법, DFT계산 등 다양한 분석기법을 사용해 많은 양의 수소가 기공 안에 어떻게 존재할 수 있는지, 정확한 분자 위치 등도 밝혔다.

오 교수는 “개발 소재는 현재 용적 기준으로는 달성하기 어려운 많은 양의 수소를 안전하고 효율적으로 저장할 수 있는 잠재력을 갖고 있다”며 “수소에너지 사용 효율성과 경제성을 높일 수 있는 중요한 성과”라고 말했다.