수소저장합금의 국내외 동향

1. 수소저장합금이란?

수소저장합금(hydrogen storage alloy)은 기체 상태의 수소를 안전하게 저장하고 방출할 수 있는 금속 기반의 소재로, 수소 경제의 핵심 기술 중 하나로 주목받고 있다. 일반적으로 희토류계 합금(LaNi₅ 계열), 티타늄계 합금(TiFe 계열), 마그네슘계 합금(Mg 계열) 등이 연구되며, 각 소재는 저장 밀도, 반응 속도, 온도 특성 등의 차이를 보인다. 이러한 합금은 연료전지 차량, 신재생에너지 저장 시스템, 수소 충전소 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있다.

2. 글로벌 시장 및 기술 동향

수소저장 기술은 일본, 미국, 유럽을 중심으로 활발히 연구되고 있으며, 각국은 고성능·고효율 저장합금 개발에 박차를 가하고 있다. 일본은 토요타와 혼다를 비롯한 기업들이 고체수소저장 기술을 개발 중이며, 국책 연구기관인 NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organization)는 마그네슘 기반 저장합금의 상용화를 목표로 연구를 진행하고 있다. 미국은 에너지부(DOE)를 중심으로 수소저장 시스템의 경제성과 안전성을 높이는 데 집중하고 있으며, 최근에는 나노구조 기반 합금 연구도 활발하다. 유럽연합(EU) 또한 'Clean Hydrogen Partnership' 등의 프로젝트를 통해 고체 저장 방식의 효율을 개선하는 연구를 지속하고 있다.

3. 국내 연구 및 산업 동향

한국에서도 수소저장합금 기술 개발이 활발하게 진행 중이다. 한국에너지기술연구원(KIER), 한국과학기술연구원(KIST), 한국재료연구원(KIMS) 등 주요 연구기관들은 다양한 합금 소재를 개발하고 있으며, 현대자동차, 포스코, 한화솔루션 등 기업들도 관련 기술 연구에 투자하고 있다. 특히 마그네슘 기반 합금은 가벼우면서도 높은 저장 용량을 가질 수 있어 차세대 저장 소재로 주목받고 있다. 정부는 2030년까지 수소저장 소재 국산화율을 70% 이상으로 높이는 것을 목표로 하고 있으며, 수소경제 로드맵과 연계하여 관련 연구개발(R&D) 지원을 강화하고 있다.

4. 기술적 과제 및 해결 방안

수소저장합금이 상용화되기 위해 해결해야 할 주요 기술적 과제는 저장 용량 향상, 방출 속도 최적화, 경제성 확보, 내구성 향상 등이다. 특히 합금의 수소 저장 밀도를 높이면서도 저온에서 수소를 쉽게 방출할 수 있도록 개선하는 것이 중요하다. 이를 위해 나노구조 설계, 촉매 첨가, 복합 소재 적용 등의 연구가 진행되고 있다. 또한 합금 제조 공정을 최적화하여 비용을 절감하고, 대량 생산 기술을 확보하는 것도 중요한 과제 중 하나다.

5. 향후 전망

수소저장합금은 향후 수소 경제 확대에 따라 지속적인 성장이 예상된다. 현재의 기술적 한계를 극복하기 위한 연구가 가속화되고 있으며, 산업계와 학계의 협력을 통해 상용화가 점차 현실화되고 있다. 특히 수소연료전지차(FCEV) 및 신재생에너지 저장 시스템에서의 활용도가 증가할 것으로 전망된다. 앞으로는 보다 안전하고 경제적인 저장 소재 개발이 핵심 과제가 될 것이며, 글로벌 시장에서 한국의 경쟁력을 높이기 위한 지속적인 연구개발과 정책적 지원이 필수적이다.