(서울=연합뉴스) 이주연 기자 = 교육과학기술부는 숭실대 김자헌 교수팀이 분자 골격 간의 변환을 자유롭게 조절하는 새로운 개념의 수소저장 물질을 개발했다고 1일 밝혔다.
수소는 청정에너지원으로 수소연료자동차 등에 이용하기 위해 많은 양의 수소를 작고 가벼운 저장물질에 담는 기술 연구가 한창이다.
현재는 수소를 고압으로 압축해 저장한다. 최근엔 저장용기의 부피를 줄이고 낮은 압력에서도 안전하고 효율적으로 수소를 저장하는 기술이 진화하고 있다.
그 중 하나가 MOF(Metal-Organic Framework)와 같은 다공성 물질에 수소를 저장하는 방법이다. MOF는 금속 이온과 유기 분자들이 규칙적으로 배열돼 결정 내에 다양한 크기의 기공(pore)을 갖고 있으며 수소 저장에 유리하다.
김 교수팀은 MOF를 섭씨 300도에서 가열해 두 개의 단일 골격이 서로 엮여 있는 이중 골격을 제작, 수소가 흡착할 수 있는 표면적을 증가시키고 불필요한 기공 부피를 줄여 저장 효율을 높였다.
가열하는 온도와 용매의 공급 조절에 따라 금속이온과 용매분자의 결합구조가 변화해 다양한 형태의 구조체가 만들어진 것이다. 또 각각의 구조체가 고유한 기체 흡착 특성을 지녀 다양한 종류의 기체저장 물질을 생성할 수 있음을 보여줬다.
김 교수는 "이번 연구를 통해 수소와 상호작용력을 조절할 수 있는 새로운 형태의 MOF 개발이 가능해졌다"며 "수소를 포함한 여러 기체 저장 및 분리에 광범위하게 응용할 수 있다"고 말했다.
이번 연구결과는 화학분야의 세계적 권위지인 독일화학회의 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie)'에 지난달 17일 중요논문으로 게재됐다.
