국립한국해양대 “고압 용기 없이 산소 고체 상태로 저장 기술 개발”

ACS Nano 2025년 6월 24일 표지논문 이미지. 국립한국해양대 제공

[파이낸셜뉴스] 고압 용기 없이도 산소를 고체 상태로 안전하게 저장할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 이 기술은 폭발 위험 없이도 상온·상압 조건에서 고효율 산소 저장이 가능해 응급의료 장비, 우주 항공기, 수중 장비 등 산소 활용이 필수적인 산업군 전반에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다.

국립한국해양대학교는 윤지호 교수 연구팀이 유기 클라스레이트 기반의 고체 산소 저장체를 개발하고, 이를 통해 기존 고압 탱크 수준의 저장 용량을 실현했다고 밝혔다.

산소는 의료, 수처리, 수산양식, 반도체 제조, 항공 및 국방 등 폭넓은 산업 영역에서 필수 자원으로 활용된다.

그러나 일반적으로 산소는 고압가스 형태로 저장돼 폭발 위험성과 운송·보관의 제약, 고비용 문제가 지속적으로 제기되어 왔다.

특히 응급 현장이나 극한 환경에서는 고압 탱크 사용이 구조적으로 어려워 보다 안전하고 효율적인 산소 저장 솔루션에 대한 연구가 필수적이다.

이에 연구팀은 하이드로퀴논이라는 방향족 분자를 기반으로 한 하이드로퀴논 클라스레이트 구조체를 설계했다. 이 구조는 하이드로퀴논 분자들이 수소 결합을 통해 자발적으로 3차원 네트워크를 형성하고, 그 내부의 나노 기공에 산소 분자를 선택적으로 포획·저장하는 시스템이다.

윤 교수는 “이번 기술은 산소를 고체 형태로 안정적이고 효율적으로 저장할 수 있으며, 의료현장이나 항공·우주, 국방, 해양 산업 등에서 핵심 인프라 기술로 활용될 수 있다”며 “후속 연구를 통해 기술의 상용화 가능성을 탐구할 예정”이라고 설명했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 이공분야 중견연구자지원사업, 박사과정생연구장려금지원사업으로 수행된 이번 연구 결과는 미국화학회(ACS)에서 발행하는 국제학술지인 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 지난 24일 표지논문으로 게재됐다.

bsk730@fnnews.com 권병석 기자