수소를 분말형태로 보관, 이동할 수 있는 수소저장합금이 개발됐다.

기체나 액체 방식보다 저장성과 안전성이 높기 때문에 상용화 가능성이 기대된다. 당장 고체수소저장합금은 수송, 발전, 건물, 산업 분야에서 사용될 전망이다.

수소기업 하이드로럭스(대표 김종원, 강길구)는 최근 상온과 저압에서 고용량의 수소를 저장할 수 있는 HL2.0 수소저장합금을 개발했다. 1MPa 이하의 저압과 20℃의 상온에서 고용량의 수소를 저장·공급할 수 있는 점이 기존 제품과의 차별점이다.

현재 대부분의 수소저장에 사용되고 있는 수소저장시스템은 기체수소와 액체수소를 사용한 수소저장방식이다. 기체수소저장방식은 고압수소저장방식으로 저장밀도가 낮고 점유공간이 크며 고압력으로 인한 안정성에 문제가 있다. 액체수소저장방식은 저장, 운송을 위해 냉각및 단열설비등이 필요해 고비용이 발생하고 소형화가 어렵다는 단점이 있다.

이에 하이드로럭스는 기존의 3.3wt% 마그네슘계 하이브리드형 수소저장합금의 개발 경험을 통해 고압가스안전관리법에 해당이 되지 않고 저압으로 수소를 저장할 수 있는 수소저장합금을 개발했다.

이번에 발표한 ‘HL2.0 수소저장합금’은 저온(20℃)이면서 실제 유효작동압력범위가 최대 수소압력이 10kg/㎠(1Mpa)이하에서 고용량의 수소를 저장하고 방출할 수 있다. 해당 시스템은 고압가스안전관리법에 저촉되지 않아 가정이나 건물에 비상용 전기발전기로 바로 사용이 가능하다. 또한 작동온도 20℃, 1Mpa이하에서 기존의 타사의 제품들보다 우수한 1.8wt%의 수소저장합금의 성능을 갖춘 점도 눈여겨 볼만하다.

HL2.0 수소저장합금은 1㎾급 연료전지에서 15시간 동안 연속 가동하면서 상용화의 가능성을 확인했다. 최대 저장압력을 1MPa(10kg/㎠)까지 높이면 15L의 수소저장용기에 0.9㎏의 수소를 저장할 수 있다. 기존의 동일한 압력의 기체수소 저장보다 약 70배 이상 우수한 성능이다. 특히 고압가스안전관리법에 저촉되지 않아 가정이나 건물의 수소연료전지에 바로 연계해 비상용 전기발전기로 사용할 수 있다.

하이드로럭스는 1MPa 압력의 수전해 수소를 부가 설비 없이 곧바로 HL2.0 수소저장합금에 저장할 수 있는 시스템을 출시하기 위해 업체와 함께 실증을 진행하고 있다. 아울러 수소 이송에 쓰이는 트레일러에도 수소저장합금을 적용하기 위해 연구하고 있다. 현재 성능 2.5wt% 이상, 작동온도 20~30℃, 최대 수소저장압력 50기압(atm)의 성능을 보유한 HL2.5 수소저장합금의 성능을 검증하고 있다.

하이드로럭스 관계자는 “제품 표준화와 양산설비를 위한 기술적 준비를 모두 마쳤으며 연내 양산시스템 구축과 함께 본격적인 제품 생산에 들어갈 계획”이라고 밝혔다.

한편 회사는 수소모빌리티 분야 기술 선점과 수전해를 이용한 그린수소 생산, 그린수소와 전력발전을 통합한 소형 통합 수소발전시스템 개발에도 박차를 가하고 있다.