수소는 많은 사람들에게 미래의 동력으로 간주되고 있다. 이미 수소를 연료로 하는 자동차는 우리나라를 비롯한 여러 나라의 도로를 질주하고 있다. 그러나 수소 연료는 고압 탱크에 운송•보관해야 하는 취급상의 어려움이 있다.

이러한 수소를 쉽고 간편하게 취급할 수 있는 기술이 독일에서 등장해 주목은 끈다.

기술 전문지 기가진의 보도에 따르면, 독일 프라운호퍼 연구기구인 생산기술•응용재료 연구소(IFAM)는 수소를 취급하기 편리한 페이스트(반죽) 모양의 물체로 저장한 ‘파워페이스트(POWERPASTE)를 개발했다고 최근 발표했다.

수소 연료 관련으로는 고압 탱크를 갖춘 수소 스테이션(충전소)의 건설에 많은 비용이 들어가는 점, 스쿠터나 소형 차량에 수소 저장을 위한 고압 탱크를 탑재하기 어려운 점이 등이 과제로 지적되고 있는데, 독일에서는 그 해결을 위한 연구가 활발하다.

IFAM가 이번에 발표한 파워페이스트는 비교적 저렴하게 구할 수 있는 수소 저장 재료인 수소 마그네슘을 기반으로 한 페이스트로 상온•대기압 중에서 수소를 안전하게 보관할 수 있다.

파워페이스트는 별도의 탱크에서 공급되는 물과 반응해 연료 전지에 필요한 양의 수소를 발생시키는 방식으로 작동한다. 이때 에너지로 사용되는 수소의 절반은 반응하는 물에서 공급되기 때문에 실질적인 에너지 밀도는 매우 높다.

IFAM는 “파워페이스트는 리튬이온 전지에 비해 10배의 에너지를 안전하게 저장할 수 있으며, 섭씨 250도 미만의 온도에서는 수소를 발생하지 않기 때문에, 폭염 하에 차량을 장시간 주차해도 안전하다”며 에너지 저장량과 안전성을 강조한다.

또 고압 탱크를 갖춘 수소 스테이션을 운영하려면 수소 펌프 1대당 100만~200만 유로(약 13억~27억 원)의 설비투자가 필요하지만, 파워페이스트는 상온•대기압 상태에서 보관할 수 있으므로 수만 유로(수천만 원)의 설비 투자로 운영이 가능하다. 고압 탱크도 필요 없기 때문에 비교적 저렴하게 운송할 수 있다.

IFAM는 “파워페이스트는 소형 카트리지로 운용할 수 있으므로 전기스쿠터와 소형 승용차에 탑재할 수 있으며, 배터리 구동 전기자동차의 레인지 익스텐더(Range Extender)로도 이용될 것으로 기대된다. 또한 드론에 파워페이스트 기반의 전력 공급 시스템을 탑재해 비행 가능 시간을 대폭 늘리고, 임업이나 전선 점검 등 장시간의 비행이 필요한 분야에 드론을 활용할 수 있다. 그밖에 캠핑카에 탑재한 파워페이스트를 사용해 커피메이커와 토스터에 전력을 공급하는 방법도 상정할 수 있다”며 파워페이스트의 다양한 활용을 제안한다.

IFAM는 연간 최대 4톤의 파워페이스트를 생산할 수 있는 공장을 건설 중이며, 금년 중 가동을 목표로 하고 있다.