얼음 입자 내에 나노 크기의 수 많은 공간을 형성시켜 그 안에 수소원자를 저장시킬 수 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 처음 규명됐다. KAIST(총장 서남표) 생명화학공학과 이흔 교수팀과 서강대 강영수 교수팀은 얼음 입자 내에 원자로는 크기가 가장 작은 수소 원자를 안정적으로 저장할 수 있다는 것을 처음 규명했다고 3일 밝혔다. 이 교수는 지난 2005년 4월 7일자 네이처지에 ‘얼음 형태의 입자 내로 수소저장’이란 제목의 논문으로 이 현상을 처음 발표한 바 있다. 당시에는 수소저장은 분자상태로 이뤄진 것으로 발표하였으나, 이후 3년여의 연구 끝에 수소가 분자 상태가 아니라, 가장 작은 크기의 원자로 얼음 내에 저장될 수 있음을 이번 연구에서 밝혀냈다. 이 연구결과는 앞으로 미래 수소에너지를 이용하는 수소자동차나 연료전지 개발에 자연현상적인 신개념의 원리를 적용할 수 있다는 의미가 있다. 이 교수는 논문에서 순수한 물에 미량의 유기물을 첨가해 얼음 입자를 만들 경우 내부에 수많은 나노공간을 만들게 되며, 바로 이 나노 공간에 수소 원자가 안정적으로 저장되는 특이한 현상이 나타난다는 것. 그동안 전 세계 과학기술계는 수소저장을 위해 수소저장합금, 탄소나노튜브 등을 이용한 차세대 수소 저장 기술 연구를 활발히 진행해 왔으나 수소가 워낙 작고 가벼워 어떤 재질이건 침투하는 성질 때문에 마땅한 저장 장치 확보에 어려움을 겪어 왔다. 이 교수는 “수소 분자 대신 원자를 이용하는 경우 반응과 결합성이 뛰어나 새로운 수소저장 원리를 구현할 수 있고 연료전지를 비롯한 많은 수소 관련 분야에 이 새로운 현상이 적극적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 한편 이 연구결과는 미국화학회지에 실렸으며, 사이언스 최신호의 ‘에디터스 초이스’에 선정돼 리서치 하이라이트로 소개됐다.

대전=박희범기자@전자신문, hbpark@