수소 저장합금이란? 특징 및 향후 전망 정리

들어가며

 

수소는 차세대 에너지원으로 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 특히 최근에는 수소전기차가 출시 되어 실제 삶과도 밀접하게 연관되고 있습니다. 이러한 수소는 기체이다 보니 부피가 큽니다. 또한 상태가 불안정하여 폭발의 위험성도 존재합니다. 따라서 수소를 운반할 때 기체보다는 다른 형태로 유지하는게 효율적입니다. 

수소를 액화하는 방법과 더불어 합금에 수소를 저장하는 방식도 연구 되고 있는데요. 오늘은 수소 저장합금에 대해 살펴보겠습니다. 

수소 저장합금이란?

 

수소저장합금은 수소를 저장하고 방출할 수 있는 금속 기반의 합금을 말합니다. 이러한 합금은 수소와 반응하여 수소 원자를 흡수하고, 필요할 때 이를 방출할 수 있는 특성을 가지고 있습니다.

이는 주로 에너지 저장 매체로서의 수소의 활용을 가능하게 하기 위해 사용됩니다. 수소저장합금은 철, 니켈, 티타늄, 마그네슘 등 다양한 금속을 포함할 수 있으며, 이들 합금의 구성과 비율에 따라 수소를 저장하는 능력과 속도, 온도 등의 특성이 달라질 수 있습니다.

이 합금들은 수소연료전지 자동차, 재생 가능 에너지 저장 시스템 등에서 중요한 역할을 하며, 에너지 전환 및 저장 기술에서 핵심적인 구성요소 중 하나입니다.

우리나라의 하이드로럭스라는 기업에서도 수소저장합금 기술을 확보했다고 하네요. 참고하시면 좋을 듯합니다.

"미래에너지원 수소를 분발 형태로 저장·운반"

수소 저장합금의 모양새는 아래 기사를 참고하시면 확인가능합니다.

 

[인터뷰] 강길구 하이드로럭스 대표

 

향후 전망

 

현재 수소는 고압 용기에 액체 형태로 저장되며, 이는 수소를 안전하게 수송하고 보관하는 것이 주된 과제입니다. 일반적으로 수소는 가스 상태로 머물며, 압력을 가해 탱크나 봄베에 저장하는 방식을 사용하고 있습니다.

예를 들어, 손에 들어오는 작은 병 안에는 'Mg-5%Ni'라고 적힌 라벨이 붙어 있는데, 이는 니켈을 5% 함유한 마그네슘 합금을 의미합니다. 이 합금은 불과 100g의 무게에 불과하지만, 380°C에서 3기압 이상의 수소 가스를 접촉시키면 80리터의 수소를 흡수할 수 있습니다.  이 온도를 유지하면 흡수된 수소를 계속해서 저장할 수 있고, 필요할 때 가열하거나 압력을 가해 수소를 방출할 수 있습니다.

수소를 고압으로 저장하는 것은 안전성 문제를 일으킬 수 있지만, 액체로 수소를 운반하는 경우, -253°C까지 냉각하는 데 상당한 에너지가 필요하기에 양쪽 방식다 추가적인 연구와 개발이 이루어져야 할것입니다.