KAIST 이흔 교수, 얼음 입자로 수소저장 현상 첫 규명

미래 청정 에너지원으로 각광받고 있는 수소를 얼음 입자 안에 저장할 수 있다는 사실을 KAIST 생명공학과 이흔(54) 교수팀이 세계처음으로 밝혀냈다.

세계적인 과학전문저널인 네이처지는 7일자에서 '가장 주목해야 할 논문(Feature of the Week)'으로 이 교수 논문을 선정, 해설 및 전망기사와 함께 실었다.

이 교수는 이번 논문을 통해 가장 보편적이고 풍부한 물질인 물로 이루어진 얼음 입자에 수소를 직접 저장할 수 있는 메커니즘을 규명, 미래 수소에너지를 이용하는 수소자동차나 연료전지 개발 등에 있어 획기적인 전기를 마련한 것으로 평가받고있다.

이 교수는 논문에서 '섭씨 0도 부근의 온도에서 수소 분자가 얼음 입자 안에 만들어진 나노 크기의 수많은 빈 공간으로 저장될 수 있다는 메커니즘을 규명했다'고소개했다.

전세계 과학자들은 그동안 압축수소나 액화수소, 수소저장 합금, 탄소나노재료등 새로운 수소 저장방법 개발에 몰두해 왔으나 비용 과다와 복잡한 시스템, 저장능력 한계 등의 어려움을 겪어왔다.

반면 이 교수가 제안한 수소 저장 방법은 물(얼음입자)에 상온과 상압 조건에서수소를 저장하고 방출시간을 대폭 감축시킨다는 점에서도 새로운 개념의 저장 방법으로 분류되고 있다.

더구나 수소 에너지 활용시 가장 큰 난관이었던 저장 기술 확보를 손쉽게 해결할 가능성을 제시했다는 점에서 큰 성과로 꼽히고 있다.

이 교수는 순수한 물에 미량의 유기물을 첨가해 얼음 입자를 만들면 내부에 수많은 나노 공간이 생기며 이 곳에 수소가 안정적으로 저장되는 특이한 현상을 규명했으며, 이는 경제적이고 친환경적인 방법으로 진행된다.

특히 수소 저장 물질에 물을 사용하면서 거의 무한대로 얼음 입자를 반복해서활용할 수 있을 뿐 만 아니라 필요한 경우 방대한 얼음 입자로 이뤄진 공간에 수소의 대규모 저장도 가능할 것으로 분석된다.

이렇게 수소가 저장된 얼음은 섭씨 3-4도에서도 녹지 않을 정도로 안정화돼 있으며 물에서 수소를 생산하고 생산된 수소를 얼음 입자에 저장한 뒤 에너지원으로이용한다는 점에서 무궁무진한 활용 가능성을 열어놓은 것으로 평가된다.

이 교수는 "물과 얼음, 수증기로 이루어지는 순환 시나리오를 제시할 수 있으며앞으로 이를 완성하기 위한 체계적이고 과학적인 접근이 필요할 것으로 보인다"고말했다.

(대전/연합뉴스)