숭실대 화학과 김자헌 교수팀/ 미래 에너지 수소 저장 활용 하이브리드 다공성 물질 개발

숭실대 화학과 김자헌(43·사진) 교수팀이 지금까지 만들어진 합성물 중 구멍 크기가 가장 큰 다공성 물질을 개발했다고 10일 밝혔다. 이는 미래 에너지원인 수소를 효율적으로 저장할 수 있는 용기로 활용될 수 있어 각광받고 있다.

김교수팀이 개발한 결정성 하이브리드 화합물(MOF)은 구멍의 지름이 최대 4.7㎚(나노미터·1㎚=10억분의1m)에 달한다. 이처럼 구멍이 크고 많은 물질은 연료탱크처럼 수소를 담는 저장용기로 활용할 수 있다. 하지만 공간이 큰 물질은 구조가 불안해서 만들기 어렵기 때문에 지금까지 만들어진 물질의 구멍 크기는 3㎚에 미치지 못했다.

김교수팀은 금속인 테르븀(Tb) 이온과 유기분자를 결합해 새장 같은 격자를 반복, 안정적인 구조를 유지하는 화합물을 만들었다. 김 교수는 “구멍의 부피가 기존의 비슷한 화합물보다 10배 이상 커서 수소나 메탄 같은 연료가스나 이산화탄소 같은 온실가스 등을 훨씬 더 많이 저장할 수 있다”고 설명했다. 이 연구 결과는 화학 학술지 <안게반테 케미(angewandte chemie)> 11월호 표지 논문으로 선정됐다.

김희원 기자 hee@hk.co.kr