미국 에너지부(Department of Energy, DOE)는 서로 다른 플랫폼들과 크기의 자동차들을 위해 경쟁력 있는 연료전지 시스템들을 제조하도록 도와주고 장거리의 주행을 가능하도록 도와줄 수 있는 잠재력을 지닌 차세대 수소 저장 물질들을 개발하기 위하여 4개의 프로젝트들에 최대 4백6십만 달러의 자금을 지원할 것이다.

자동차 내의 수소 저장은 수소 연료 자동차들의 대중화를 위해 해결되어야 할 과제로서 여전히 남아 있다. 미국 에너지부 산하의 EERE(Office of Energy Efficiency & Renewable Energy)가 진행하는 수소 저장 활동은 주로 저압의 재료 기반의 기술들의 응용 연구 및 개발에 집중되어 왔다. 이는 1회 충전의 주행 거리를 300마일 이상 증가함과 동시에 현재 자동차들과 경쟁하기에 필요한 조립, 비용, 안전, 성능 요구 조건들을 만족시키기 위함이다.

2005년부터 수소 저장 기술 개발은 국립 수소 저장 프로젝트 하에 수행되어 왔다. 2009년에 시작된 새로운 프로젝트는 자동차용 재료 기반의 시스템들의 연구 및 개발을 진행할 5년 기한의 수소 저장 엔지니어링 센터(Hydrogen Storage Engineering Center of Excellence, CoE)이다.

연구 자금이 지원될 4개의 새로운 프로젝트들은 다음과 같다.
1. 에임스 실험실(Ames Laboratory)은 기계화학적 공정들을 통해서 새로운 고용량 실리콘 기반의 수소화붕소/그래핀 복합 수소 저장 물질들을 개발하기 위하여 최대 1백2십만불의 자금을 지원받을 것이다. 재료 개발이 성공한다면 이 프로젝트는 에너지부의 시스템 목표들을 달성하기 위해 충분한 흡착 성능을 가지는 고용량의 수소 저장 재료들을 개발할 것이다.

2. 캘리포니아 공과 대학(California Institute of Technology)은 높은 표면적을 가지는 그래핀에 기초한 새로운 고용량 수소 흡수제들을 개발하기 위하여 1백만불을 지원받을 것이다. 보다 높은 부피 용량을 가지는 향상된 성능의 흡수제들은 최적화된 시스템 설계를 가능케 하고 실제적인 이용을 위한 보다 실현가능한 수소 흡수 시스템들을 제작할 수 있도록 전체 성능을 기존 재료들보다 향상시킬 것이다. 이를 통해서 미국 에너지부의 수소 저장 시스템 목표를 달성한다.

3. 텍사스 A&M 대학(Texas A&M University of College Station, Texas)은 카힌 규칙(Chahine rule)-500m2/g의 비표면적당 1wt%의 수소 흡수능-을 초과하는 높은 수소 흡수 성능들을 가지는 새로운 저비용 수소 흡수제들을 개발하기 위해 최대 1백2십만불의 자금을 지원할 것이다. 높은 부피 용량과 향상된 열전도성을 가지는 향상된 흡수제들은 더욱 최적화된 시스템 설계가 가능하고 DOE 목표를 달성할 수 있는 향상된 성능을 제공해준다.

4. 미시건 대학(University of Michigan of Ann Arbor, Michigan)은 최고 성능의 수소 흡수 재료들을 개발하기 위해 1백2십만불의 자금을 지원받는다. 미시건 대학은 높은 부피 밀도와 질량 밀도를 동시에 달성하기 위하여 노력한다. 이 프로젝트는 자동차 내의 사용을 위한 수소 흡수 시스템들의 성능 향상을 이끌 것으로 기대받고 있다.

DOE의 연료전지 기술 사무소는 차세대 저장 물질의 연구 및 개발을 지원하기 위해 수소 저장 물질 데이터베이스를 운영한다. 이 데이터베이스는 연구 공동체가 최신 재료 정보를 쉽게 얻을 수 있도록 해준다. 또한 DOE가 지원한 연구로부터 얻어지는 정보도 제공한다. 더불어 DOE외의 기관들, 미국 외의 연구 기관들, 전산 자원들로까지 확대될 것이다.

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 4월 14일]