하지만 수소가 가진 고유의 특성으로 무게당 에너지는 매우 높지만 체적 에너지 밀도는 가솔린에 비해 불과 1/3000 정도로 매우 낮기 때문에 효율적인 저장 방법이 필요하다.
고압 또는 액체 저장기술은 이미 산업용으로는 상용화된 바 있으나 상온에서 안전하고도 높은 에너지밀도로 저장하는 일은 여전히 중요한 과제로 지금도 많은 연구가 이뤄지고 있는 분야이나 기술진척은 더딘 걸음을 하고 있다.
최근 수소발생 또는 저장기술로서 알루미늄 합금 이용에 대한 관심이 높아졌는데 이는 알루미늄이 아주 쉽게 산화되는 특성이 있다는 점과 비교적 풍부한 자원이라는 데 있다.
알루미늄은 철보다도 풍부한 원소로 가볍고 가공성과 내식성이 매우 우수해 건축자재, 주방용기, 자동차 및 비행기 등의 구조용 재료로 매년 사용량이 증가하고 있다. 통계에 따르면 국내 알루미늄 수입량은 연간 120만톤에 이르며 이중 36만 톤이 재활용되고 있는 것으로 알려지고 있다. 사실 알루미늄과 물과의 반응을 일으켜 수소를 만드는 방법은 오래전부터 있어왔다.
아주대 이웅무 교수팀이 지난 1995년도에 알루미늄 와이어를 물에 담근 후 전기방전을 일으켜 알루미늄과 물을 반응시키면 물의 분해는 대부분 알루미늄과 물과의 반응으로 생성되며 일부는 전기분해로 생성된다는 것을 밝힌바 있다.
이러한 기술들의 문제는 알루미늄이 산화되면서 생긴 알루미나(Al2O3)가 알루미늄 표면을 덮어 보호막 역할을 함으로써 수소생성반응 진행에 방해가 된다는 데 있다.
최근 KAIST의 권혁상 교수팀은 폐알루미늄에 철을 합금화해 Fe3Al 형태의 금속간 화합물을 석출시킨 판재를 알카리성 물에 침지하면 입계부식과 Al과 Fe3Al 간의 갈바닉 부식이 동시에 일어나 가수분해 반응에 의한 수소 생산속도를 획기적으로 증가시키는 기술을 특허출원한 바 있었다.
지난달 23일자 사이이언스데일리(Science daily)는 물에 알루미늄 원자의 클러스터를 노출시킴으로써 수소를 만드는 방법을 펜실바니아 주립대와 버지니아컴먼웰스대학의 연구진이 발견했다고 보도하고 있다.
요즘 각광을 받는 화두가 바이오에너지로 그중 하나인 에탄올은 이상적인 연료로 재생가능자원에서 생산할 수 있고 비독성이며 액체이기에 기존 가솔린과 같은 저장 및 공급체계의 인프라를 이용할 수도 있어 수송하기도 쉽다.
또한 지난달 29일자 사이언스데일리에서는 미국 브룩헤븐 연구소 연구팀이 탄소지지체에 주석산화물 나노입자에 기반을 두어 백금과 로듐 촉매를 사용하면 백금, 로듐, 주석산화물들간의 시너지효과 때문에 높은 활성을 보여 실온에서도 효율적으로 에탄올을 이산화탄소로 산화시킬 수 있었다고 발표했다.
수소제조나 저장 분야의 상용화를 전제조건으로 생산비용, 저장밀도, 저장비용 등 구체적인 목표를 설정하고 있기는 하지만 아직 이를 만족하는 기술은 없다.
저장기술만 보더라도 현재 연구되고 있는 다양한 수소저장 기술들은 나름대로의 장단점이 있으며 아직은 이렇다 할 승자가 없는 상황이기에 섣불리 어느 기술에만 집약할 수도 없고 그것이 바람직하지도 않은 상황에 있다.
이것이 각국이 기초연구분야의 활성화로 획기적인 신기술 발굴을 유도하는 정책을 강화하는 이유이기도 하다. 실제 미국은 올해 수소저장분야와 에너지분야 기초연구 예산 요구액은 전년도 대비 대폭 늘어난 수준이며 일본의 경우도 이미 고체 수소저장에 대한 기초연구에 선도적 역할을 할 연구 과제를 지난 2007년 이후 대폭적인 지원을 해주고 있다. 기초연구의 발전이 기술 장벽을 넘어설 힘을 줄 것으로 보고 있는 것이다.