휴대용 연료전지의 돌파구

 

 

 

미국의 연료전지 개발회사인 "허라이즌 퓨얼 셀(http://www.horizonfuelcell.com/electronics.htm)"에서 휴대용 휴대폰 등을 충전할 수 있는 수소 연료전지를 위 사진에 보이는 "미니팩( MiniPak)"이라는 이름으로 판매를 시작하였다.

 

 

 

 

 

 

 

 

왼쪽에 보이는 것이 수소를 저장하는 "하이드로스틱(Hydrostik)"이라는 것이고 오늘쪽 기계가 수소를 전기로 바꾸면서 휴대폰에 USB를 통하여 충전할 수 있는 형태로 되어 있다.  지금  하이드로스틱 2개를 포함한 세트가 미국에서 100불(약12만원)이고 하이드로스틱 한개 추가하는데 10불을 받는다고 한다.

 

미니팩은 2W의 전력을 공급할 수 있고  하이드로스틱 한개에서 만들 수 있는 전기 총량이 12Wh라고 한다. 이러한 용량은 스마트폰 전지를 2-3번, 일반 휴대폰은 5-6번 충전하기 충분한 용량이다.

 

그 사용하는 방법을 아래 유튜브 비디오 볼 수 있다.

 

 

 

휴대용 연료전지를 전에 도시바에서 "다이내모"라는 이름으로 발매한 적이 있으나 그 당시 가격이 300불 정도로 일반인이 사용하기에는 너무  높았다. 그리고 미니팩이 대량생산될 경우 장래 가격이 30불(약 3만6천원)으로 내려 갈 수도 있다고 한다.  이부분은 Gizmag에 소개된 아래 링크된 내용을 참고하였음을 밝힌다.  http://www.gizmag.com/at-last-an-affordable-portable-pocket-size-fuel-cell/15425/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 현재는 위 하이드로스틱을 압축수소로부터 수소를 충전할 수 있게 되어 있는데 "하이드로필(Hydrofill)"라는 이름으로 물을 전기로 분해하여 가정에서 직접 하이드토스틱을 충전할 수 있는 위 사진의 기계도 허라이즌 퓨얼셀 사에서 판매하고 있다.

 

이번 판매된 상품에서 기술적으로 가장 획기적인 부분은 수소를 저장하는 셀인 "하이드로스틱"이다. 압축된 형태로 수소를 가지고 다닐 경우 폭발의 위험이 존재하였다. 그러나 위 하이드로스틱은 압력식이 아니라 금속안에 수소가 갇혀 있는 형태로  저장하는 것으로 폭발 위험도 없고 유해한 중금속도 없다고 한다.

 

이 시점에서 수소 연료전지에 대한 전반적인 상황을 간단히 생각하여 보자. 수소 연료전지는 수소를 공기중에 있는 산소와  반응하여 물을 만드는 과정에서 나오는 전기를 이용하기 때문에 매연 등이 없어 전기차용으로 오랬동안 연구되고 있었다.

 

그러나 전기 자동차용 수소 연료전지가 쉽개 실용화되지 못하고 있는 것은  두가지 경제적 장애물 때문이다. 

 

우선 수소 연료전지의 촉매에 필수적인 백금값이 아직 비싸기 때문이다. 그래서 백금을 대체한 다른 촉매의 개발노력이 진행되고 있는 상황이다. 

 

두번째는 연료전지의 촉매의 수명을 유지하기 위하여 수소의 순도가 99.999% 정도로 불순물이 없어야 한다. 아닐 경우 불순물이 촉매와 작용하여 연료전지의 수명을 떨어뜨리게 된다 

 

현재 수소를 얻는 방법이 여러 가지 있는데 지금 가장 경제적인 방법은 천연가스로부터 수소를 얻는 것이다. 이 경우 대부분의 천연가스에 황 성분 등 불순물이 많아 위에서 요구하는 수소의 순도를 얻기 어렵다.

 

전기분해의 경우 순수한 수소를 얻들 수 있지만 전기가격이 문제된다. 그래서 다른 화학적 촉매를 이용하는 방법이나 원자력 방사능을 이용하여 물로부터 수소를 분해하는 방법들도 연구되고 있다.

 

정리하면 수소 연료전지의 잠재적인 가능성에 비해 실용화가 늦어지고 있다. 허라이즌 퓨얼셀 사에서 만든 휴대용 수소 연료전지 키트는 스마트폰, 스마트 패드의 유행과 함께 상당히 유용할 수 있다. 수소 연료전지가 일상 생활에 널리 사용될 수 있을지 지켜 보기로 한다.