수소 안전하게 저장···'천연가스' 넣어 압력 낮추다

GIST·KAIST 연구팀, 90기압 이하서 물+천연가스 이용 수소저장 기술 개발
"기존 천연가스 배관망 활용하면 수소 운송 비용 절감 기대"

가 + 가 -

한효정 기자 - 2019.06.12

수소를 낮은 압력에서 저장하는 기술이 나왔다.

GIST(총장 김기선)는 박영준 지구·환경공학부 교수와 이재우 KAIST 교수 연구팀이 '90기압 이하 압력에서 물과 천연가스를 이용한 수소저장 원천기술'을 개발했다고 12일 밝혔다.

수소생산 시설에서 나온 수소는 도심 곳곳에 세워질 수소 충전소로 이송된 후 수소자동차에 주입된다. 수소는 단위 부피당 에너지 밀도가 낮아 주로 수백 기압 이상으로 압축되어 에너지 밀도가 높은 상태로 충전소에 저장된다.

이때 
에너지 저장 밀도를 유지하면서 저장 압력을 낮춰 안정성을 확보하는 기술이 필요하다. 현재 수소와 가스 하이드레이트를 함께 넣는 저장법이 쓰이는데, 이때 수천 기압을 가해야 한다. 가스 하이드레이트는 물 분자가 고압의 상태에서 만드는 얼음 형태 고체 수화물이다. 

연구팀은 수소를 저장할 때 가스 하이드레이트와 '천연가스(메탄과 에탄)'를 함께 주입했다. 실험 결과, 천연가스가 열역학적 형성 촉진제로 작용해 저장 압력을 90기압까지 낮췄다. 

연구팀은 수소 부생가스를 기존 천연가스 배관망으로 이송해 운송 비용을 줄일 것으로 내다본다.

박영준 교수는 "
현재 국내 수소 생산의 대부분은 정유·석유화학·제철 산업에서 발생하는 수소 부생가스"라며 "수소 부생가스를 이미 잘 구축된 천연가스 배관망을 통해 가스 하이드레이트 기반 충전소까지 이송하면 운송 비용이 감소할 것으로 예상된다. 수소와 천연가스를 분리할 수도 있다"고 말했다.

연구 결과는 학술지 에너지 스토리지 머티리얼스(Energy Storage Materials) 6월 6일 자 온라인판에 실렸다. 논문명은 'One-step formation of hydrogen clusters in clathrate hydrates stabilized via natural gas blending'이다.  

수소+천연가스 혼합 하이드레이트를 이용한 수소 저장 기술 개략도(왼쪽)와 수소+천연가스 하이드레이트. <그림=GIST 제공>수소+천연가스 혼합 하이드레이트를 이용한 수소 저장 기술 개략도(왼쪽)와 수소+천연가스 하이드레이트. <그림=GIST 제공>
  • 카카오톡
  • 트위터
  • 페이스북
  • 네이버밴드
  • URL

네티즌 의견

0/300자

등록하기

※ 사이트 관리 규정에 어긋나는 의견글은 예고없이 삭제될 수 있습니다.

※ 현재 총 ( 0 ) 건의 독자의견이 있습니다.