▲ 한용근 H₂에너지 대표이사.

“수소에너지를 최소한의 부피로 안전하게 많은 양을 저장할 수 있는 기술이 바로 고체수소인 MgH₂다”

최근 본지와의 인터뷰를 진행한 한용근 에이치투에너지(H₂에너지) 대표는 고체수소 저장기술인 MgH₂가 수소를 가장 가벼우면서도 많은 부피의 용량을 저장할 수 있는 기술이라고 주장했다.

한용근 대표는 “기체 상태의 수소를 쉽게 사용하지 못하는 이유는 취급 및 운반의 어려움이 있다. 수소를 이용하려면 수소 전용 용기를 사용해 운반해야 합니다. 또한 취급시 주의하지 않으면 폭발의 위험성까지 있다”며 “반면에 고체 상태로 수소를 저장하면 운반이 용이하고 안전하게 수소를 저장할 수 있다”고 말했다.

이어 “기체 상태의 수소를 마그네슘과 결합해 합금형태로 만들어서 저장이 가능하다”며 “마그네슘은 24.3의 원자량을 가지고 있고, 수소의 원자량은 1이다. 마그네슘과 수소로 MgH₂를 만들면 26.3의 원자량을 가지며 이론적으로 7.6wt%의 수소 흡장량을 만들 수 있다”고 밝혔다.

이어 “7.6wt%의 수소 흡장량이면 약 0.82ℓ의 수소를 마그네슘에 저장할 수 있다”며 “저장된 수소를 사용하기 위해 가수분해 했을 때 1g의 MgH₂에서 기체 수소 1.64ℓ∼1.8ℓ가 발생한다. 약 2배 정도의 수소가 발생한다. 이는 마그네슘(Mg) 자체로 물과 반응해 MgO와 H₂ 기체를 만들기 때문”이라고 말했다.

한용근 대표는 “고체 상태에서는 밀봉화 시켜주면 다른 반응을 보이지 않다가 물을 넣으면 수소가 발생해 안전한 상태로 보관이 가능하다”며 “이를 이용해 다양한 산업군에서 사용이 가능할 것으로 본다”고 밝혔다.

이어 수소 저장 기술과 관련해서는 일본의 연구진으로부터 기술을 전수 받았다고 전했다.

한용근 대표는 “수소(H₂)와 마그네슘(Mg)은 570℃, 200기압에서 MgH₂를 만든다. 일본 연구진들은 처음 고체 수소를 만들기 위해 200g짜리 로(爐)를 이용해 연구를 시작해 5년전에 상용화를 위해 50kg짜리 로(爐)를 만들었다”며 “우리가 한국에서 상용화를 위해 10억을 투자해 기술을 사왔다”고 밝혔다.

이어 “로(爐)를 이용해 마그네슘과 수소를 결합시켜 고체 MgH₂를 만든다. 지금은 시험단계로 저장용기에 담긴 수소를 구입해 MgH₂를 만들어보고 있다”며 “로(爐)의 시험 가동이 끝나면 본격적으로 생산할 계획”이라고 전했다.

1g MgH₂, 기체 H₂ 1.64ℓ∼1.8ℓ 발생

연료전지 경량 연료 등 응용 분야 다양

또한 “로(爐)의 설치는 사실 부생가스가 나오는 시설에 설치하는 것이 가장 적당하다고 보고 있다. 지금은 시험단계로 저장용기에 담긴 수소를 구입해 MgH₂를 만들고 있지만, 궁극적으로 수요가 늘어난다면 부생수소를 이용한 고체 MgH₂를 만드는 게 가장 경제성이 높다고 본다”고 말했다.

한용근 대표는 “고체 수소는 다양한 수소연료전지에 사용될 것으로 전망되고 있다. 많은 연구기관에서 개발 중인 무인 비행기의 연료전지용 연료, 소형 발전기, 선박 등 수소를 많이 저장하면서도 체적은 적고 가벼운 것을 요하는 곳에 다양하게 사용될 것으로 예상된다”고 전했다.

이어 “지금은 MgH₂의 수요 창출을 위해 일본에서 주문 받은 소형 MgH₂ 발전기 제작에 나서고 있다”며 “이 제품의 용량은 AC 100V 33W 정도다. 비상시 사용용도로 제작돼 용량이 작다. 앞으로는 열풍기 등에 사용 가능한 500W 이상의 발전기 제작을 위해 현재 연구 중이다”고 밝혔다.

더불어 “이 제품은 MgH₂를 저장하는 카트리지와 구연산 촉매 연료전지 스택, 배터리 저장장치 등으로 구성돼 있다. MgH₂와 관련된 부분은 일본 나비코 바이오코크 기연주식회사에서 기술을 전수 받았고, 연료전지 스택은 호라이즌 퓨얼셀의 제품을 사용하고 있다”고 말했다.

또한 “물론 이 제품만 놓고 살펴볼 때 기타 가솔린이나 디젤 발전기 등에 비하면 경제성이나 효율에서 낮은 것은 사실이지만 우리가 이 제품을 통해 소비자에게 전하려는 것은 고체 수소를 이용했다는 점이다”며 “우리 회사는 수소에너지를 저장하는 기업이지 발전기 회사는 아니다. 고체 수소를 이용한 발전기를 통해 수소에너지를 고체로 이용할 수 있는 방법을 제시했을 뿐”이라고 전했다.

“MgH₂ 발전기는 전량 일본으로 수출된다. 우리가 판매하는 것도 아니고 주문자 생산 방식으로 우리는 제품만 만들어 제공한다”고 덧붙였다.

한용근 대표는 “MgH₂는 연료전지, 수소연료전지차, 수소스테이션, 음용 수소수, 수소 입욕제, 수소비누·미백크림 등 다양한 수소 산업에 사용될 수 있다”며 “수소에너지를 어떻게 하면 효율적으로 사용하고, 특히 가볍게 많은 수소 에너지를 저장할 수 있을까 하는 고민에서 이 사업을 시작하게 됐다”고 말했다.

또한 “수소를 고체로 저장하는 방법을 통해 수소에너지 사회를 만드는데 조금이나마 이바지 할 수 있기를 바란다”고 말했다.

▲ MgH₂ 생산용 로(爐).

▲ MgH₂를 이용한 소형 발전기 테스트.

▲ 한용근 대표이사가 MgH₂를 구연산 촉매를 이용해 가수분해해 발생하는 수소를 측정하고 있다..