[KNS뉴스통신=김덕녕 기자] 교육과학기술부(장관 이주호)는 한국기초과학지원연구 김해진 박사팀이 수소 저장 재료의 층간물질 간격조절을 통해 수소 저장능력을 향상시키는 실증실험에 성공했다고 29일 밝혔다.
수소는 미래 에너지 문제를 궁극적으로 해결할 수 있는 청정에너지원으로 한국을 비롯해 세계적으로 많은 연구가 진행되고 있고, 특히 수소에너지를 수소연료자동차 등에 이용하기 위해 충분한 양의 수소를 작고 가벼운 저장장치에 담을 수 있는 기술을 연구해왔다.
현재 동 기술은 수소를 고압으로 압축하여 저장하는 방식이 주류를 이루고 있는데 여전히 부피가 크고 사고위험이 커서 낮은 압력에서도 효율적으로 수소를 저장하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.
이러한 낮은 압력 저장방법의 하나로 현재 활발히 진행되고 있는 분야가 나노 크기 물질 사이에 수소 분자를 물리적으로 흡착시켜 저장하는 기술이며, 특히 층간 간격을 어느 정도 유지할 때 저장 효율을 가장 높일 수 있는지가 이 분야 연구의 핵심과제이다.
김박사팀은 산화그라핀(graphene oxide)의 층간 간격 조절을 통해 0.6nm~0.65nm의 층간 간격에서 수소 저장 효율이 최대치를 보여준다는 사실을 실험적으로 증명했다.
산화그라핀(graphen oxide)은 그라핀에 산소를 포함한 유기물질들(-OH, -O-, -OOH)이 붙어 있는 것을 말하는데, 그라핀 층 사이에 수소분자를 저장 할 수 있다.
연구팀은 산화그라핀을 간단한 열처리를 통해 층간에 존재하는 물분자와 기능성 물질들을 제거함으로써 층간 간격을 조절하여 최고 효율의 층간간격을 찾아낼 수 있었다.
김 박사는 “그동안 0.5nm~0.7nm의 층간 간격에서 수소저장 효율이 최대가 된다는 사실은 이론적으로 제시되었지만 실험적으로 실증한 것은 이번이 처음”이라며, “향후 이번 연구결과가 수소저장용 나노재료의 원천기술 확보에 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
연구결과는 영국왕립화학회지인 Physical Chemistry Chemical Physics에 게재되었고, 국내에 특허 출원을 완료했다.
김덕녕 기자 kdn@kns.tv
