미국 캘리포니아 주에 본사를 둔 수소 에너지 기술 스타트업 H2MOF은 분자 물질 공학 부문에서 성취한 비약적 발전에 기반한 획기적인 수소 에너지 저장 기술을 개발했다고 발표해 글로벌 녹색 친환경 에너지 업계를 주목시켰다.

이제까지 수소 에너지를 발전하는 효율적 기술은 풍성하게 이뤄져왔다. 

그러나 이제까지는 발전된 수소를 저압(低壓, low pressure)·주위온도(周圍溫度, ambient temperature) 환경에서 대량으로 효과적으로 저장하는 핵심 기술을 찾지 못한 것이 신속한 미래 녹색 수소 경제(hydrogen economy)로의 이행에 발목을 잡아온 원인으로 지적됐다.

H2MOF는 2021년 두 탁월한 과학자가 캘리포니아에서 공동 창업한 스타트업으로, 두 창업자 중 한 사람은 2016년 노벨 화학상을 탄 스코틀랜드 출신의 저명한 화학자 프레이저 스토더트(James Fraser Stoddart) 교수다.

이번 M2MOF의 혁신적 수소 저장 솔루션이 본격 도입될 경우 수소 경제로의 이행은 시간 문제일 뿐 사실상 해결된 것과 다름없다고 프레이저 스토더트 박사는 최근인 2월 15일 (미국 서부 현지시간) 미국 CNBC 비즈니스 뉴스 채널에서 샘 메러디스 기자와 나눈 인터뷰에서 선언했다.

스토터트 교수는 그동안 글로벌 규모로 추진돼 온 수소 저장 기술 경쟁을 종결시킬 돌파구적 해결책을 찾았다고 말했다.

원자 번호 1번의 수소(hydrogen, H) 기체는 우주 대기의 75%를 차지할 것으로 추정되는 대기 중에서 천연 상태로 가장 흔하고 풍부하게 존재하는 화학 원소다. 

수소 원자를 원료로 전환시키는 데에는 에너지가 필요하다. 

신재생 에너지(풍력, 태양열, 조력 등)를 이용해 생산할 경우 화석연료를 대체하고 부산물로는 물(H2O)만을 배출하기 때문에 녹색 에너지 업계에서 수소는 이산화탄소 발자국 감축에 효과적이어서 녹색 에너지 시대로의 이행 과정에서 탁월한 역할을 담당하는 원료로 여겨져왔다.

수소 연료가 대중교통수단과 전기 발전용 에너지로써 특히 주목되는 이유다.

그러나 현 기술 단계에서 수소 연료는 석탄과 천연가스 등 화석연료를 연소해 생산하고 있어서 지구 온난화의 원인이 된다고 지적받아왔다.

또, 수소 에너지를 생산된 수소 연료를 압축(compress) 및 액체화(Cryogenic liquid) 하는 냉각 공정을 거쳐 연료로 보관하는 저장 기술 역시도 추가로 다량의 에너지를 필요로 해 고비용과 비효율성이 수소 경제 시대로의 이행에 걸림돌로 남아있다.

가령, 수소 연료 압축 기술 응용 시, 수소 버스를 운행하기 위해 연료 탱크에 수소를 압축·주입하는 공정에 일일 61,539 kW 전력량과 연간 미화 11,692 달러, 극저온 액체 저장 탱크 활용 시에는 그의 두 배 가량인 일일 158,775 kW 전력량과 연간 미화 30,167 달러가 누적 비용으로 소모된다고 한다(자료: H2MOF 백서).

M2MOF의 공동 창업자이자 화학자 겸 발명가인 오마르 야기(Omar Yaghi) 교수는 이 기술은 빠르면 2년 내로 더 눈부신 약진을 거쳐 이 기술을 본격 응용·투입할 수 있을 것으로 자신했다.