관련 통계자료 다운로드 얼음 입자 내 나노미터 공간에 갇혀 저장된 수소 분자 개념도
물을 원료로 하는 수소는 무한 청정 에너지로 각광받는다. 하지만 수소를 제대로 가둘 그릇이 없다는 게 과학기술자들의 최대 고민거리!
가장 작고 가벼운 원소인 수소는 어떤 재질의 그릇이든 그 속으로 침투하기 때문에 가두어 두기가 어렵다. 현존하는 저장법으로는 영하 252℃ 끓는 점에서 수소를 액화시킨 뒤 단열이 완벽하도록 특별히 만든 용기에 담거나, 350기압 안팎 높은 압력으로 기체 형태(수소)로 저장하는 것. 그러나 영하 252℃, 350기압 등의 저장 조건을 갖추고 유지하기에는 경제성이 없다는 게 중론이다. 이에 근거, 수소 에너지 개발에 부정적인 시각을 제시하는 이들이 많다.
과학기술자들은 이같은 문제를 극복하기 위해 수소합급, 탄소나노튜브 등 새로운 소재를 이용해 수소를 저장하기 위해 노력중이지만 역시 경제성을 확보하는데 난관이 많은 상황이다. 그 난관을 뚫을 가능성이 큰 실마리가 우리나라에서 확립됐다.
한국과학기술원 이흔 교수팀은 미량의 이산화탄소 분자들을 얼음 안에 넣으면 수많은 나노미터 공간들이 만들어지고, 그 안에 수소가 저장되는 특이한 현상을 발견했다. 특히 이같은 현상이 다루기 쉬운 0℃ 부근에서 일어난다는 게 획기적이다. 이렇게 가두어진 수소를 방출하는 방법도 간단하다. 그저 얼음을 녹이기만 하면 수소가 자연스럽게 풀려나는 것.
생각했던 것보다 쉽게 수소를 가두고 풀어줄 수 있을 전망이다. 이를 기반으로 삼아 물에서 수소를 만들어내고, 생산된 수소를 얼음 입자에 저장한 뒤 목적에 따라 수소를 태워 에너지원(수증기)를 만들 수 있을 것으로 보인다. 궁극적으로 ‘물-얼음-수증기’로 이어지는 수소 에너지 순환구도가 확립될 것이다.