수소저장합금, 수소 자동차 시대 앞당긴다

화석연료에 의한 환경오염 대책으로 청정대체연료인 수소가스에 대한 관심이 고조되면서 수소를 이용한 연료전지 자동차 개발에 대한 자동차 회사들의 연구는 급진전되고 있으며, 최근에는 혁신적 디자인을 가진 연료전지 자동차의 컨셉카가 출시되기도 했다. 하지만 아직도 자동차에 탑재하는 수소저장 기술은 미진한 상태이다. 1980년대에 이미 금속수화물을 수소저장합금으로 이용한 자동차가 출현하였지만, 아직도 자동차용 수소저장은 압축수소나 액체수소를 용기에 저장하는 수준이다. 이러한 문제점이 수소자동차산업의 장점을 가리고 있어 효율적인 대체연료인 수소가 각광을 받지 못하고 있는 것이다. 이외에도 안전성이 확보되지 않은 상황에서 폭탄과도 같은 수소탱크를 차뒤에 싣고 다니고 싶지 않은 심리도 수소자동차산업의 발전에 있어 큰 제약이 되고 있을 것으로 본다.

 

하지만 미국의 에너지부(DOE)와 자동차회사들은 「FreedomCAR 프로그램」을 계획, 실행하면서 미래 자동차용 수소저장기술의 표준화 목표를 공동으로 개발
하였다.

 

DOE의 목표와 현재 개발 또는 상용중인 수소저장기술을 비교한 결과, 가솔린과 같은 화석연료의 가격이 아직도 다른 연료에 비해 훨씬 싸다는 사실을 보여주고 있다.

 

 

수소는 많은 종류의 금속 또는 합금과 반응해 광범위하게 금속수화물을 만드는데, 수소가 처음 금속과 반응하면 금속표면에 흡착한 후 결정 내부로 확산하게 된다. 금속수화물이 형성되면 통상 발열반응이 생기고 이를 다시 적당한 온도와 압력상태에 유지하면 흡열반응이 생기면서 수소가 금속으로부터 유리되어 이를 연료전지 시스템으로 공급하게 되는 것이다.