고용량 수소저장합금의 개발...

고용량 수소저장합금의개발 동향

길상철 한국과학기술정보연구원

수소에너지 ● 5

수소저장합금 ● 11

수소저장합금의 논문정보분석 ● 27

결론과 시사점 ● 53

수소에너지

O6 O7정보분석보고서 고용량 수소저장합금의 개발 동향

수소는 여러 1차 에너지로부터 제조하는 에너지 매체이며, 연소시 온실효과

가스를 배출하지 않는 청정연료이다. 에너지원의 다양화와 온실효과가스 배

출량을 저감시킬 목적으로 수소를 에너지 매체로서 이용하는 기술개발이 이

루어지고 있다.1)

수소에너지 기술은 수소생산, 저장, 운반, 이용기술로 분류되며, 대표적인 응

용기술인 연료전지는 발전용 연료전지, 수송용 연료전지, 가정·상업용 연료전

지, 휴대용 연료전지로 구분할 수 있다( 참조). 이 기술들을 상업화하

기 위해서는 극복하여야 할 많은 문제들 중, 공통적인 문제점은 제조단가가 너

무 높다는 것이다. 따라서 제조단가를 낮출 수 있는 기술개발이 필요하다.

그림 1-1 수소에너지 제조 및 이용 체계도2)

수소에너지


수소에너지 시장은 점점 증가하는 추세를 보이며, 2020년에는 1,400억 달

러 이상의 시장 형성이 가능할 것으로 예측된다( 참조).

그림 1-2 수소 시장 전망3)

(단위: 억 달러)

20040

500

1,000

1,500

2007 2012 2020

26.0

3.0

1.2

0.8

1,400

800

400300

수소는 수소 경제 시대를 대비하는 차세대 에너지원으로서 제조, 저장, 이

용 등의 각 분야에서 다양한 연구가 폭넓게 진행되고 있다.4-6) 수소는 단위 질

량당 에너지 밀도가 높고 다른 탄화수소 연료에 비하여 단위 질량당 발열량이

높은 반면, 밀도가 매우 작기 때문에 단위 부피 당 에너지 밀도가 매우 작은

단점이 있다.7) 또한 기체 중 가장 큰 열전도율을 가지고, 확산이 빠르며, 점화

에너지가 작아 점화가 쉽게 일어날 수 있기 때문에 수소 저장 시 효율과 안전

성에 대한 주의가 필요하다. 이러한 필요성에 의해 수소를 안전하고 효율적으

로 저장하기 위한 다양한 연구가 많이 진행되어 왔다.

앞에서 언급한 바와 같이, 수소에너지를 사용하기 위한 기술은 제조, 저장,

응용의 3단계의 기술로 분류될 수 있으며, 현재 수소제조기술은 어느 정도 목

표치를 달성하였으나 수소저장기술은 아직 DOE(US department of energy)

에서 제시한 목표량을 달성하지 못하고 있는 실정이다. 에 DOE에서

제시한 목표치를 나타내었다.8)


미국 DOE의 수소저장 시스템 목표8)

2010년 2015년

시스템질량밀도 (net)6wt.%

(2.0kWh/kg)9wt.%

(3.0kWh/kg)

시스템체적밀도 (net)1.5kWh/L(45g/L)

2.7kWh/L(45g/L)

저장시스템 코스트$4/kWh

(~$133kg H2)$2/kWh

(~$67g H2)

최소수소전체개폐유량 0.02g/s/kW 0.02g/s/kW

충전시간 (수소 5kg) 3 분 2.5 분

사이클수명 (내구성) 1,000 사이클 1,500 사이클

그림 1-3 미국 DOE의 수소저장시스템의 시스템 밀도 목표값과 저장시스템 기술8)

현재까지 개발된 수소저장방법으로는 기체수소저장법, 액체수소저장법, 수

소저장재료를 이용하는 방법이 있다. 이중 액체수소저장법은 수소를 액화시

키는데 많은 비용이 소요되며 운송 중 온도를 유지하는 것이 가장 큰 문제로

남아 있다. 기체수소저장법의 경우 150 기압 정도의 고압을 견뎌낼 수 있는

압력장비의 설계 및 개발이 필요하며, 약간의 충격에도 높은 위험성을 내포하


고 있다. 한편 금속재료 계통의 수소화물은 수소와 금속이 화학적으로 결합하

는 것으로 많은 양의 수소를 저장할 수 있으나, 저장된 수소가 100% 이용되지

않고 일부 영구적으로 결합하는 현상이 발생하여, 계속적인 사용에 어려움이

있다. 이에 따라 낮은 압력과 상온에 가까운 온도 그리고 반영구적으로 사용

할 수 있는 가역적인 수소저장 메커니즘을 가진 수소저장재료의 필요성이 부

각되고 있다.

수소저장방법의 장단점9)

수소저장방법 장단점

기체수소저장법· 고압 (150기압) 가스용기 (50L, 55kg)· 체적당, 중량당 저장밀도가 낮음

액체수소저장법

· -253℃, 상압· 10~14kw/kg H2의 액화 에너지 소요· 증발을 최소화하기 위한 특수 단열용기 필요· 장기 보관 시 수소 손실· 체적당, 중량당 저장밀도가 높음

수소저장재료

수소저장합금

· 체적당 수소 저장 밀도가 높음· 중량당 수소 저장 밀도 낮음· 안정성이 높음· 수소 순도 향상· 수소저장합금이 고가· 수소저장합금의 열화로 저장횟수 제한

탄소 소재· 저온에서 활성화 탄소 표면에 수소 흡착· 저온 유지장치(77K) 필요· 체적당, 중량당 저장밀도 낮음

수소저장재료는 안전하고 효율 좋은 콤팩트한 수소저장기술을 실현할 수

있는 재료로서, 금속계 재료, 착체계 재료, 탄소계 재료, 다공질 재료 등의 연

구개발이 이루어지고 있다. 금속계 및 착체계 재료는 수소와 고체재료의 반응

에 의해 수소화물이 형성되어 수소를 저장한다.


그림 1-4 수소의 고체 저장 모식도10)

Metal atoms

수소 단위원자의 흡착

금속수소화물 중 체적당 수소밀도는 기체수소나 액체수소보다도 높고, 또

한 수소화 반응에 고압이나 저온을 필요로 하지 않기 때문에 안전하고 효율

좋게 콤팩트한 수소저장기술을 실현할 수 있다. 착체계 재료는 특히 높은 수

소저장밀도를 가지는데, 착체수소화물의 분해와 재결합에서 구성원자의 변환

이 일어나므로 반응온도가 높아지고 반응속도가 느려지는 문제가 있다. 한편

수소저장합금은 금속 결정격자 안에 수소원자가 침입하는 것에 의해 수소화

물이 형성된다. 유망한 금속계 재료의 대부분은 상 분리를 수반하지 않고 수

소를 저장·방출한다. 따라서 재료가 열화되지 않고 반복 사용이 가능하며,

내구성과 반응속도 면에서 우수하다.


수소저장합금


수소저장 원리

수소저장합금(M)은 수소(H2)와 가역적으로 반응하여 결정의 격자 안에 원

자상의 수소를 받아드려 금속수소화물(MHn)을 형성한다. 수소화물의 형성과

분해반응을 각각 수소의 흡수저장과 방출이라 하며, 다음 식으로 나타낸다.

M + n/2 H2 ⇔ MHn

금속수소화물 중 체적당 수소밀도는 고압수소 및 액체수소보다도 높고, 수

소를 보다 콤팩트하게 저장할 수 있다. 합금 M을 구성하는 원소는 수소화물

생성열이 음(-)인 원소 A 및 생성열이 양(+)인 원소 B로 분류할 수 있다. 예

를 들면, 2원계 재료 대부분은 원소 A와 원소 B의 조합 ABn으로서 표시한다.

대표적인 금속계 수소저장재료의 하나인 LaNi5를 예로 들면, 이 합금은 AB5

형이라 부르며, 상온에서 상압 부근의 수소와 반응한다. 흡수저장·방출반응

은 다음 식으로 나타낸다.

LaNi5 + 3H2 ⇔ LaNi5H6

금속수소화물 LaNi5H6의 수소밀도는 질량밀도로 1.4mass%, 체적밀도로

90g/L이다. 수소가스의 밀도가 상온·70MPa에서 40g/L, 액체수소의 밀도

가 21K·상압에서 70g/L인 것에 비교하면 고온과 저온을 필요로 하지 않고

보다 콤팩트하게 수소를 저장할 수 있다.

수소저장합금


그림 2-1 금속-수소계의 PCT곡선

수소저장합금의 수소저장특성은 일반적으로 에 나타낸 바와 같

이 압력조성 등온선에 기초하여 평가한다. 이 곡선을 P-C 등온선 또는 PCT

곡선이라 부르며, 어떤 온도와 압력에서 수소 H2, 금속상 M, 그리고 금속수소

화물 MHn 사이의 평형상태를 나타낸다. 수소저장합금을 내압용기에 넣고 등

온 하에서 수소를 도입하면 어느 압력에서 수소를 흡수하기 시작하여 금속수

소화물을 형성하기 시작한다. 이 압력에서 금속상 M과 금속수소화물상 MHn

이 공존한다. 2상이 공존하는 영역은 PCT 곡선 위에서는 수평하게 나타나므

로 플라토(plateau) 영역이라고 부른다. 이때의 압력을 플라토압이라고 한다.

수소의 도입과 함께 금속수소화물상 비율이 증가하고, 최종적으로 모든 금

속상이 금속수소화물상으로 된다. 수소를 감압하면 흡수 플라토압 이하에서

수소를 방출하여 금속상으로 되며, 방출 플라토를 나타낸다. 플라토압은 흡수

와 방출에서 거의 같으나 방출이 약간 낮다. 흡수 때와 방출 때의 플라토압의

차이를 히스테리시스라 부른다.

등온 하에서 재료에 수소를 흡수·방출시키는 데에는 수소를 가압·감압

하면 좋고, 종래의 가스탱크와 같은 형태의 조작에 의해 수소를 저장·이용

할 수 있다. 또 수소의 흡수는 발열반응이며, 반트호프식에 따라 온도가 상승

하면 플라토압도 상승하고, 온도가 저하하면 플라토압도 저하한다. 그 때문에


어떤 설정압력에서 재료를 냉각·가열하는 것에 의해 흡수·방출반응을 제어

하는 것이 가능하다. 일반적으로 플라토 영역이 넓고 평탄하며 히스테리시스

가 적은 합금이 압력과 온도 조작에 의해 반응을 제어하기 쉬우므로 수소저장

에 적합하다.

수소저장합금의 개발현황

수소저장합금에는 희토류가 포함되어 있는 미시(misch)계 희토 합금과

BCC의 결정구조를 가지는 티타늄, 바나듐계 합금 등이 있으며, 합금 제조

사는 Japan Metals & Chemicals, Chuo Denki kogyo, Santoku Denki,

Japan Steel Works, Mitsubishi Heavy Industries, Toyota Industries,

Tianjin Long Fame Advanced Materials Co Ltd 등이 있다 이 제조사들은

부유용해, 멜트스피닝(melt spinning) 등 소량 제조에 적합한 용해기술 연

구에서부터 상용화에 적절한 스컬멜팅(skull melting), 가스애토마이징(gas

atomizing), 유도용해 등 다양한 제조 방법을 연구, 개발하고 있다. 일본에서

많은 연구가 이루어지고 있으며, 일본은 NEDO의 연료전지·수소기술개발부

주관으로 수소 및 연료전지에 관한 다양한 프로젝트를 수행하였다. 수소저장

합금은 그 중에서 “수소 안전 이용등 기반기술개발” 프로젝트의 일환으로 “차

량 관련 기기에 관한 연구개발” 및 “수소에 관한 공통 기반 기술 개발” 분야에

서 “수소저장합금과 초고압용기를 조합한 하이브리드 저장탱크의 연구개발”,

“고용량 수소저장합금과 저장탱크의 개발”, “저온 작동 수소저장합금의 개발”

, “고용량 수소저장합금과 저장탱크의 개발”, “합금계 수소저장재료의 내구성

연구” 등 다양한 연구가 진행되었다.

한편, 우리나라 수소저장 합금에 대한 연구개발은 이차전지용 AB5계 합금

에 대한 연구가 주로 진행되었으며, 연료전지용 AB2계 수소저장합금은 상대

적으로 낮게 연구가 진행되었다. 주로 대학 및 정부출연 연구기관을 중심으로

연구가 진행되었고 민간 기업에서의 연구는 거의 전무한 실정이다.11)


그림 2-2 여러 수소저장물질의 수소방출온도와 수소저장밀도12)

LiB계

지금까지 알려진 고체수소저장재료 가운데 9~15wt%의 수소를 저장할 수

있는 금속붕소수소화물(metal borohydride)이 최근 주목을 받고 있는데, 미

국(DOE), 일본(WE-NET), 독일, 스위스 등 상대적으로 수소저장기술에 많은

관심과 연구개발을 추진해 온 국가들이 특히, 이 재료에 집중적인 투자를 하

고 있다.

2003년 스위스 연방재료연구소 EMPA에서는 LiBH4를 수소저장재료로 활용

하기 위한 연구를 시작하였다. 현재까지도 LiBH4의 열역학 성질 분석 수소 방출

저장 거동 결정구조 분석 및 산화거동 분석 등에 대하여 활발한 연구결과를 발

표하였으며, 최근 Ca(BH4)2와 Mg(BH4)2에 대한 연구도 수행하고 있다.13)

일본의 Tohoku University는 스위스 EMPA와의 공동연구를 통해 금속붕

소수소화물 연구를 시작하였다. 다양한 금속붕소수소화물에 대한 이론계산을

통해 전기음성도 차이가 금속붕수소화물의 안정성에 가장 큰 영향을 미치는

인자로 발표하였다. 최근에는 LiBH4를 이용한 이온전도체 개발연구도 수행하

고 있으며, Mg(BH4)2의 가역반응을 향상시키는 연구도 진행하고 있다.13)

미국 GM사에서는 금속붕소수소화물의 높은 수소방출온도를 개선하기 위해

LiBH4에 MgH2를 첨가하여 복합화하는 연구를 수행하였다. MgH2의 첨가는


MgB2의 형성을 유발하여 수소방출온도를 낮추는 효과를 얻었으며, 아울러 수

소가 저장되는 가역성도 향상되는 것으로 나타났다. 독일의 GKSS 연구소에

서도 비슷한 결과를 얻어 특허출원을 마친 상태이다. 최근에는 MgH2 외에도

CaH2, ScH2 및 Al을 첨가하여 복합화하는 연구가 미국의 Sandia National

Laboratory, 한국과학기술연구원(KIST) 등 전 세계적으로 진행되고 있다. 이

밖에도 노르웨이, 덴마크 그리고 프랑스 연구진을 중심으로 금속붕소수소화

물의 결정 및 전자구조 등 물리적 성질을 밝히고자 하는 기초연구가 진행 중

에 있다.13)

최근 한국과학기술연구원 연구팀에서 순수한 칼슘붕소수소화물 (Ca(BH4)2)

을 합성하는데 성공하였으며, 칼슘붕소수소화물의 상변태, 수소화반응경로,

수소 가역 방출저장 특성 등의 기초연구를 수행하고 있다. 마그네슘붕소수소

화물에 대해서는 치환반응을 이용하여 금속염이 포함된 Mg(BH4)2를 합성하

는데 성공하였다. 미국, 유럽, 일본 등 해외연구기관과 비슷한 시기에 연구를

착수했으며 현재 이들과 거의 대등한 수준의 연구역량을 보유하고 있으며, 세

계 최고 수준대비 약 90%의 기술수준을 보유하고 있다고 판단된다.13)

Mg계

마그네슘은 금속 자체의 밀도가 낮으므로 중량당으로 계산하면 흡수저장량

은 7wt% 정도 된다. 수소자동차용 수소저장재료로서 현재에도 활발하게 개발

이 이루어지고 있다.

경량이면서 대량의 수소를 저장할 수 있는 반면, 반응온도가 약간 높으

며(대기압 부근에서 흡수·방출시키는 경우 280℃ 이상), 또 반응속도도 희토

류계 합금에 비해 상당히 느리므로 수소화물의 불안정화와 반응속도 개선을

목표로 연구가 이루어지고 있다.

Mg계 수소저장합금에 대한 연구 개발 초기 단계에서는 주로 주조 공정을

이용하여 벌크 형태의 합금을 제조하였으나, 비표면적이 큰 분말 형태가 월등

하게 우수한 수소화 반응 특성을 나타낸다는 연구 결과가 보고된 이후 대부분

의 수소저장합금은 기계적 분쇄 공정을 이용하여 제조되고 있다. 1990년대 초

에는 수소 분위기 하에서 볼밀링한 미세한 분말을 인사이튜 반응을 통하여 수

소화물을 생성시키는 반응성 기계적 분쇄 공정을 이용하여 Mg계 수소저장합


금 분말을 제조하였다. 1990년대 중반부터는 연소합성법, 기계적 분쇄+확산

합성 등의 공정을 이용한 분말 제조 공정에 대한 연구가 진행되고 있다. 최근

에는 급랭응고법, 가스애토마이징 등의 방법을 이용하여 나노결정 및 비정질

상을 이용한 Mg계 수소저장합금을 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다.9)

Mg계 수소저장합금은 Mg2Ni, Mg2Cu가 알려져 있다. Mg2Ni는 Mg 단체보

다 약간 높은 평형해리압을 가지지만, Mg2Cu는 수소를 흡수하면 Mg의 수소

화물상과 Mg2Cu로 상분해되는 비가역반응을 일으키므로 Mg2Ni 합금에 관한

연구가 많이 이루어졌다.14)

Mg2Ni 합금은 수소화물이 안정하기 때문에 고온에서만 수소를 방출한다.

이 금속수소화물(Mg2NiH4)의 열역학적 안정성을 변화시키기 위해 합금원소

를 첨가하는 연구가 실시되었다. 일례로서 Mg2Ni 합금의 Mg와 Ni을 3d 천이

금속, 희토류금속, Ca 등 여러 원소로 치환하여 수소의 저장·방출 특성을 조

사하였다.15)

높은 수소저장 능력과 뛰어난 수소저장 방출 특성을 갖는 Mg 성분이 많은

Mg-Ni-희토 합금을 개발하였다. 이 합금의 전형적인 조성은 Mg85Ni10Nd5이

며, 액체급랭과 풀림처리에 의해 제조한다. 이 합금은 373~573K(100~300

℃)에서 약 5wt%의 수소를 저장하고, 진공과 453~573K(180~300℃)에서 그

전량을 적절한 속도로 방출한다.16)

Mg-Ni계 수소저장합금의 수소 흡수/방출 특성17)

Material Method Temperature(℃)Pressure

(bar)Kinetics(min)

Cyclingstability

Max wt%of H2

Mg2Ni-1 wt% Pd BM Tabs : 200 Pabs : 15 tabs : 27 4 cyc. : stable 2.50

Mg2Ni BM Tabs : 300 Pabs : 29 5 cyc. : not stable 3.20

Mg2Ni BM Tabs : 300 Pabs : 11.6 tabs : 10 4 cyc. : stable 3.50

Mg2Ni BM Tabs : and Tdes : 280 Pabs : 1-2 NO data No data 3.53

Mg-Mg2Ni BM Tabs : 300 Pabs : 12 tabs : 83 2 cyc. : not stable 3.60

Mg2Ni BMTabs : and

Tdes : 280-300

Pabs : 1-15 tabs : 1No data 4.10

Pdes : 1-2 tdes : 1

70wt% Mg-30wt% LaNi5 BM Tabs : and Tdes : 350Pabs : 10 tabs : 30

10 cyc. : stable 4.66Pdes : 1.5 tdes : 10

65wt% MgH2-35wt% Mg2NiH4

BM Tdes : 220-240 Pdes : 0.5 tdes : 10 20 cyc. : stable 5.00


나노크기의 Pd-Mg계 다층박막 수소저장합금에 대한 연구가 진행되었다.

100℃, 0.1MPa에서 Mg에 대해 수소가 4.4wt% 저장되고, 진공 120℃ 이하

에서 모든 수소를 방출하는 나노미터 크기의 복합화한 Pd-Mg계 다층박막

이 제조 가능하였다. 실시간 수소저장 나노복합화 다층박막 제조평가장치

를 이용하여 제조한 Pd(10nm)/Mg(200nm)/Pd(10nm) 박막에 대해 수소 흡

수·방출을 10회 반복한 후에 150℃ 이하에서 탈수소화한 결과, Pd(10nm)/

Mg(200nm)/Pd(10nm) 박막에서 수소함유랑 2.8wt%를 가지며, Pd의 감소와

함께 수소저장량은 증가하였다. 또한, Pd, V, 그리고 Mg를 나노미터의 크기

로 복합화하는 것이 Pd와 Mg를 나노미터의 크기로 복합화 했을 경우에 비해

수소저장량은 적었으나, 탈수소화 온도는 100℃ 이하까지 낮아졌다.16)

안빌식 고압합성법(anvil-type high-pressure synthesis)에 의한 GPa에

서의 Mg계 신규 수소화물의 탐색을 진행하여, 1,073K, 3GPa 이상, 2hr의 합

성조건에서 MgH2+25%-Mn(620K에서 분해, 수소함유량은 3.69wt%)과 같

은 신규 수소화물의 합성에 성공하였다.16)

한국의 수소에너지사업단에서는 MgH2의 수소저장 특성을 향상시키는 연구

를 2003년부터 꾸준히 진행해 왔으며, 촉매를 첨가하여 미세구조를 제어함으로

써 수소 방출 및 저장 반응 속도를 크게 향상시키는 원천 기술을 개발했다. 특히

불소계 첨가물과 특수탄소재료를 혼합해 대기 중에서 안전하게 취급할 수 있으

면서 성능 저하를 억제할 수 있는 기술은 수소저장물질 중 가장 경제적인 MgH2

를 수소저장탱크에 적용하는데 결정적인 기여를 할 것으로 기대된다.3)

Ti계

티타늄을 함유한 수소저장합금 중에서도 CsC1형의 결정구조를 가진 TiFe

는 가장 오랜 전부터 알려진 수소저장합금 중의 하나이다. 작동 조건도 실온

부근에서 수 기압으로 다루기 쉽고, 합금 가격을 낮기 책정하는 것이 가능하

므로 매력적인 재료이나 초기 활성화가 곤란하다는 결점이 있다. 이 결점의

주원인은 표면산화피막에 의한 것으로 생각되며, β-Ti와 산화물과로 복합화

하는 것에 의해 개선된다고 알려져 있다.

Ti-Fe계에서 많은 연구가 이루어진 합금이 Ti-Mn계 합금이다. 이 합금


은 C14형의 Laves상 구조를 가지고 있는데, Laves상의 이상적인 조성비

(A:B=1:2)의 TiMn2는 거의 수소를 흡수하지 않으며, TiMn1.5에서 흡수량이

가장 많은 것으로 나타났다.

최근 입방정(BCC)형 구조를 가진 티타늄계 합금이 높은 용량을 갖는 것이

주목을 받고 있다. Ti-Fe-V 3원계에서는 Ti43.5V49.0Fe7.5의 조성을 가진 입방

정계 합금이 H/M=1.9까지 흡수저장 가능하다는 것이 밝혀졌다. 또 바나듐으

로 원소치환한 Ti-Cr계에서도 용량이 H/M=2인 것이 발표되었다.

그림 2-3 Ti-Cr-V-Fe계 수소저장합금18)

TiFe 합금은 활성화가 곤란하기 때문에 전극 용도는 고려하지 않았는데, 바

나듐을 부분적으로 치환하는 것에 의해 전기화학적 활성화가 가능하므로 MH

전극으로서 작동하는 것이 밝혀졌다.19)

(주)한국에너지재료는 진공유도용해법(VIM)을 이용한 고성능 상온 상압용

티타늄계 수소저장합금 대량제조기술을 개발했다.20) 기존 수소저장합금은 1

회 생산량 10g 수준에 불과하지만, 합금설계를 통해 상온에서 2.0wt% 이상

의 최대 수소저장용량을 확보했다. 즉 1㎥ 부피의 수소저장합금에 약 130kg

의 순수한 수소를 상온 상압에서 안전하게 저장할 수 있다. 또한 고가의 원소

인 바나듐(V)을 저가의 페로바나듐(Fe-V) 합금으로 대체함으로써 가격 경쟁

력을 확보하였으며, 열처리 등의 합금특성 제어기술도 확보했다.


수소저장합금의 응용기술

응용 원리

수소저장합금은 수소가스를 안전하게 대량으로 저장하고 수송하기 위한 용

도로 개발되었는데, 수소저장합금(M)에 수소(H2)를 가압하여 반응시키면, 금

속수소화물(MH2)을 생성하는 동시에 열이 발생한다. 반대로 수소를 저장한

금속수소화물에 열을 가하면 수소의 분해반응이 일어나 수소 평형 해리압에

상당하는 압력으로 수소를 방출한다. 가압된 수소를 수소저장합금의 반응시

킬 경우 발생되는 생성열은 화학에너지의 열에너지로의 변환이며, 금속수소

화물에 열을 가할 경우 수소가스가 방출되며 이것은 열에너지의 화학에너지

로의 변환이다. 또한 금속수소화물에 열을 가하여 방출되는 수소에 의한 압력

은 기계적 에너지에 해당하며 열에너지를 기계에너지로 변환하는 것이다. 아

울러 수소저장합금에 저장된 수소를 화학에너지로서 직접 전기에너지로 변환

할 수 있다.21)

그림 2-4 수소와 수소저장합금의 반응특성 및 응용분야21)


이와 같이 수소저장합금과 수소의 가역반응을 적절하게 이용함에 따라 화

학에너지(수소)-열에너지(반응열)-기계에너지(평형수소압)-전기에너지의

상호변환이 가능하며, 수소저장합금의 다양한 응용성을 바탕으로 실용화를

위한 개발이 진행되고 있다.21)

수소저장 및 정제분리

수소저장합금에 수소를 가압 반응시켜 금속수소화물 형태로 수소를 저장하

고, 필요시에 가열 혹은 감압을 통하여 수소를 방출시키는 원리를 이용하여

1970년대부터 수소저장용기, 수소자동차용 연료용기 등을 연구개발이 진행되

고 있다. 최근, 수소저장합금이 적용된 연료전지 자동차용 하이브리드 용기의

개발이 이루어지고 있다. 하이브리드 용기는 수소용기 안에 수소저장합금 등

의 수소저장재료를 넣고, 압축에 의한 수소저장과 수소저장재료에 의한 수소

저장을 동시에 하는 시스템이다. 이 하이브리드용기는 체적저장밀도가 높고,

수소의 흡수·방출을 고압용기와 같은 형태로 이용할 수 있는 장점이 있다.

최근에는 여러 개의 직경이 작은 금속용기에 수소저장합금을 충전하여 비교

적 저압(15MPa 정도)에서 수소를 충전하는 멀티실린더형 하이브리드용기가

개발되었다.

그림 2-5 멀티실린더형 하이브리드 용기22)

체적당 수소저장량이 액체수소보다 많은 수소저장합금은 체적의 1,000배에

해당하는 기체수소를 안전하게 저장할 수 있다. 또한 수소저장합금이 수소만을

선택적으로 저장, 방출하는 원리를 이용하여 수소의 정제분리에 이용할 수 있다.


에너지 변환

수소저장합금에 수소를 반응시키면 발열반응으로 금속수소화물이 생성되며,

역으로 금속수소화물에 열을 가하면 흡열반응에 의해 수소의 분해반응인 방출

이 진행된다. 이와 같이 수소저장합금에 수소의 저장과 방출에 따른 발열과 흡

열을 이용하여, 수소라는 화학에너지와 열에너지로의 변환이 가능하며, 이때 소

요되는 발열과 흡열에 필요한 열에너지는 재생에너지와 폐열을 이용한다. 이와

같은 수소저장합금의 수소 저장과 방출과정의 발열반응과 흡열반응을 응용하여

축열, 히트펌프, 냉난방장치, 냉동장치 등에 적용이 가능하다.21)

그림 2-6 냉동열수송·온수시스템21)

금속수소화물 히트펌프는 오존층을 파괴하는 기존의 프레온 가스를 대체할

수 있다는 점에서 많은 흥미를 끌고 있으며, 열가동형과 전기가동형으로 구

분할 수 있다. 열가동형은 평탄 압력이 다른 2종류의 수소저장합금을 사용하

며 온도에 의해 수소 흡·방출을 유도한다. 따라서 폐열을 이용할 수 있다는

장점이 있으나, 효율이 낮고 조작이 불편하다는 단점이 있다. 전기가동형은

같은 종류 또는 다른 종류의 수소저장합금을 사용하며 전기 모터로 수소가스

를 압출 또는 펌핑함으로써 수소의 흡수와 방출을 유도한다. 열가동형보다 조

작은 간편하나 기존의 프레온가스 히트펌프에 비해 효율이 떨어진다. 열가동

형과 전기가동형 모두 분말 상태의 수소저장합금을 이용하기 때문에 열전달

을 빠르게 하기 위한 반응관 설계가 매우 중요하다. 금속수소화물 히트펌프는


냉방과 난방에 모두 적용할 수 있어, 대형 냉동 시스템이나 가정용·공업용

냉·난방 시스템에 적용이 예상된다.9)

수소저장합금과 수소와의 저장과 방출시의 가역반응을 이용하여 수소를 활

물질로 하는 연구개발이 진행되고 있다. 수소저장합금을 전극재료로 하는 장

수명, 대방전성의 니켈-수소화물(Ni-MH) 2차전지가 1992년 상용화되어, 이

동형기기와 하이브리드자동차(HEV) 등의 자동차용 생산과 공급이 이루어지

고 있으며, 안전성이 높다. 2차 전지 이외에 일반가정 등에 열 및 전기를 공급

할 목적으로 전해질을 알칼리 수용액 혹은 양이온 교환막으로 하는 수소저장

합금-공기 연료전지의 개발이 진행되고 있다.21)

그림 2-7 니켈-수소화물(Ni-MH) 2차 전지

휴대용 연료전지의 수소저장합금으로는 수소저장용량이 큰 Mg계 합금과

BCC 고용체 합금 및 이온화합물(알칼리 금속화합물)이 가장 실용화 가능성이

높은 합금으로 인식되어 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히, 연소 시

환경 유해성 가스를 대량 방출하는 화석연료를 주 에너지원으로 사용하고 있

는 자동차의 경우, 현재 직면해 있는 화석연료의 고갈 및 환경오염 문제를 해

결하기 위한 방안의 하나로 수소 에너지의 이용 방법 연구가 선진국을 중심으

로 활발하게 진행되고 있다. 따라서 현재 세계 각국이 추진하고 있는 차세대

자동차에 적용 가능한 연료전지용 수소저장합금을 개발할 경우 경제적·사회

적으로 매우 큰 파급 효과를 나타낼 것으로 예상된다.21)


그림 2-8 자동차용 연료전지의 개략도9)

미국 Mechanical Technologies, Inc. (MTI)와 Polyfuel사, Scientific사 등

은 연료전지 시스템 및 새로운 전해질 막 개발 부분에서 상당한 성과를 얻고

있다. 그리고 휴대용 연료전지의 개발은 정부주도 하에 이루어지고 있는데,

미국에서는 DOE가 중심이 되어 국가적인 차원에서 연료전지 과제를 지원하

고 있고, 일본에서는 2004년까지 실증단계, 2005년부터는 도입단계, 2010년

이후에는 보급단계로 계획을 잡고 있다. 현재 선진국에서는 2030년까지 획기

적으로 에너지 체계를 바꿀 수소에너지와 연료전지 기술개발 및 표준화 연구

를 국책 사업으로 진행 중이며, 국제전기위원회(IEC)에서는 IEC/TC105 (Fuel

Cell Technology)를 중심으로 연료전지 용어, 모듈 등 10개 분야를 중심으로

국제 표준을 개발하고 있다.18)

수소저장합금과 수소를 반응시킬 경우 금속수소화물의 생성과 함께 발열과

수소가스압력이 저하되며, 역으로 금속수소화물에 열을 가해 흡열에 의한 수소

의 방출이 시작되면 수소가스압력이 상승한다. 즉 수소의 저장과 방출 시에 발

열 및 가열에 의한 수소가스압력의 저하와 상승의 변화가 발생하며 이 압력차를

기계에너지로 이용하여 열에너지로부터 기계에너지로(동력)의 변환이 가능하

다. 수소저장합금이 갖는 열에너지의 기계에너지로의 변환 기능을 이용하여, 화

학압축기, 발전장치, 금속수소화물 센서, 금속수소화물 액추에이터 등의 동력변

환장치로 활용이 가능하며, 휠체어 등의 구동부에 응용이 가능하다.21)


수소저장합금을 이용한 화학압축기의 경우 저소음과 소형경량화가 가능하

고, 화학엔진과 발전시스템은 환경문제가 발생하지 않는다. 금속수소화물 센

서의 경우 감온부가 소형이며, 사용온도범위가 넓고, 감온부와 작동부와의 거

리의 제약이 작다. 금속수소화물 액추에이터의 경우 충격과 과부하에 강하고,

소형경량화가 가능하며, 구동력이 크고, 다른 종류의 액추에이터와의 복합화

가 가능하다. 아울러 동력변환장치들에 사용되는 열원은 재생에너지와 폐열

을 이용하여 저소음, 저비용의 운전이 가능하게 된다.21)

그림 2-9 MH 액추에이터 공기압변환장치 개략도21)

container of MH modules

: H2 drive circuit

air pressuresensor

H2 pressuresensor

metal bellowscheckvalve

checkvalveair tank

air output

: air drive circuit

이와 같이 수소저장합금의 응용 분야로는 배터리 전극재료, 수소분리·정

제, 센서 등 다양한 용도가 있으며, 연구 중인 대표적 연구기관·업체로는

Sanyo Electric, Matsushita Electric, Shin Etsu Chemical, Toshiba, Fu-

rukawa Battery, Yuasa, Toshiba Battery 등이 있다. 수소저장합금이 아직

배터리 이외의 다른 분야에서 상용화되지 못하였기 때문에 2000년대 초반부

터 용도에 관한 특허가 감소 경향을 보이지만, 수소저장탱크나 히트 펌프, 소

형 연료전지로의 응용 등 새로운 용도의 상용화를 위한 노력은 꾸준히 이어지

고 있다.18)


수소저장합금의논문정보분석


정보검색 및 분석방법

고용량 수소저장합금 관련 학술정보를 조사하기 위해 Web of Science

(Thomson Reuters)1) 데이터베이스를 사용하여 의 질문식으로 검색

하였다. 이 연구에서는 고용량 수소저장합금을 Li계, Mg계, Ti계로 제한하여

논문정보를 조사하였다.

고용량 수소저장합금 검색식

번호 검색식

#1주제=(hydrogen storage) 데이터베이스=SCI-EXPANDED 기간=2001-2013

#2주제=(lithium or magnesium or titanium) AND 주제=(alloy* or hydride* or borohydride*) 데이터베이스=SCI-EXPANDED 기간=2001-2013

#3주제=(“Mg(AlH4)(2)” OR “MgH2” OR “LiBH4” OR “LiH” OR “LiAlH4” OR “LiNH2” OR “Mg(BH4)(2)” OR “Li-N-H” OR “Mg-Ni-H”) 데이터베이스=SCI-EXPANDED 기간=2001-2013

#4#3 OR #2 데이터베이스=SCI-EXPANDED 기간=2001-2013

#5#4 AND #1 데이터베이스=SCI-EXPANDED 기간=2001-2013

1) Science Citation Index Expanded is a multidisciplinary index to the journal literature of the sciences. It fully indexes

over 12,000 major journals and 148,000 conference proceedings across 150 scientific disciplines and includes all

cited references captured from indexed articles Database Coverage: 1899 to present

수소저장합금의논문정보분석


2001년부터 2013년 현재까지 3,278건의 논문이 검색되었으며, KISTI가 자

체개발한 정보분석 프로그램 KITAS를 사용하여 연도별 논문 발표 현황, 국가

별 현황, 연구기관별 현황 그리고 연구기관 및 국가의 공동연구 현황에 관해

분석하였다.

이 연구에서 연구기관은 교신저자의 소속기관으로 정의하고, 교신저자가

명시되지 않은 논문의 경우는 제1저자의 소속기관으로 정의하였다. 그리고 국

가는 연구기관의 소재지 국가로 정의하였다.

개괄 현황

에 고용량 수소저장합금 관련 논문의 연도별 추이를 나타내었다.

Li계, Mg계, Ti계 수소저장합금에 관한 논문은 2001년부터 2013년 10월 현재

까지 3,278건이 SCI(E) 학술지에 게재되었다. 2001년 51건을 시작으로 2011년

463건에 이르기까지 2010년의 365건을 제외하면 꾸준한 증가세를 보이고 있으

며, 2012년에는 408건이 발표되어 2011년보다 다소 감소한 경향을 나타내었다.

그림 3-1 연도별 논문 추이


한국은 2005년까지는 10건 이하의 논문이 발표되다가 2006년도 18건이 발

표된 이후 매년 10건 이상의 논문이 발표되고 있으며, 2012년부터는 20건 이

상이 발표되어 점차 연구개발이 활성화되고 있음을 알 수 있다.

논문당 저자수는 2001년 4.08명에서 점차 늘어나는 경향을 보이고 있으며,

2009년부터는 2011년 4.89명, 2012년 4.95명을 제외하면 5명이 넘고 있어 최

근 들어 공동연구 경향이 강해지고 있음을 알 수 있다( 참조).

그림 3-2 연도별 논문수와 저자수 비교

51 69 94135 184

218296 318

396 365463

408

281208

282402

553

764

964

1327

1510

19791825

2263

2018

15244.08 4.09

4.28 4.10 4.15

4.42 4.48 4.75

5.00 5.00 4.89 4.95

5.42

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

0

500

1000

1500

2000

2500

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

, ( ) ( ) ( )

에 나타낸 바와 같이 고용량 수소저장합금은 Journal of Alloys

and Compounds에 653건이 게재되어 가장 많은 논문이 실렸으며, 그 다음이

580건이 게재된 International Journal of Hydrogen, 251건의 Journal of

Physical of Chemistry C, 91건의 Physical Review B, 84건의 Journal of

Power Sources 순으로 나타났다. 이 5종의 학술지에 1,660건의 논문이 수록

되어 전체 논문 3,278건 중 50%가 넘는 논문이 수록된 것으로 나타났다.


그림 3-3 주요 학술지 게재 논문수

연구 분야별 현황

는 연구 분야별 고용량 수소저장합금 관련 논문수이다. 연구 분

야는 해당 분야를 복수로 추출하였다. 화학 분야가 2,215건으로 가장 많았고,

그 다음이 재료과학 분야가 1,610건, 금속학 및 금속공학 분야가 998건으로

소재 관련 분야의 연구가 주로 이루어지고 있음을 알 수 있다. 응용 관련 연구

는 에너지와 연료 분야가 743건으로 금속학 및 금속공학 분야 다음으로 많은

논문수를 보여주었다.

그림 3-4 연구 분야별 논문 수


연구 분야를 연도별로 살펴보면, 에 나타낸 바와 같이 화학, 재

료과학, 금속학 및 금속공학 분야는 2001년부터 현재까지 지속적으로 증가하

는 경향을 보이는 반면, 응용 분야인 에너지 및 연료 분야는 2005년까지는 10

건 이하의 논문이 발표되었으나, 2006년 34건을 시작으로 점차 증가하는 경

향을 보이고 있다.

그림 3-5 연도별 연구 분야별 논문 수

CHEMISTRYMATERIALS SCIENCE

METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERINGENERGY & FUELS

ELECTROCHEMISTRYPHYSICS

SCIENCE & TECHNOLOGY - OTHER TOPICSENGINEERING

ENVIRONMENTAL SCIENCES & ECOLOGYTHERMODYNAMICS

0

50

100

150

200

250

300

350

20012002

20032004

20052006

20072008

20092010

20112012

2013

15 42

69 76

120 119

204 193

251 266

333 315

212

38 57 66 88

117

94

168 156

199

148

201

162

116 22 51 64

66 95

81

132

90 109

75 104

63

46

4 5 10 9 6

32 48 60 80

109 125 144

111 10

7 12 12 9

34 47 60 77 102 113

135

86 7 6 12 35 37 50 38

62 93

66 78

48

30

2 0 4 5

4 6 35 45

72 58 68

66

29

0 2 1

0 5 3 13

5 8 11 15 10

9

0 0 1 0

0 1 1

0 1 5 7

6 2

0 0

0 0

1 2

1 1 6

4 0 4

3

( )

국가별 분석

에 국가별 고용량 수소저장합금에 관한 논문수를 나타내었다. 중

국이 721건으로 이는 전체 논문의 22%를 차지하여 가장 활발한 연구 활동하

고 있는 것으로 나타났다. 그 다음이 461건(14.06%)의 미국, 377건(11.50%)의

일본, 그리고 167건(5.09%)의 한국 순이다.

논문의 국가 분포

순위 국가 논문수(건) 비중(%)

1 PEOPLES R CHINA 721 22.00

2 USA 461 14.06

3 JAPAN 377 11.50


순위 국가 논문수(건) 비중(%)

4 SOUTH KOREA 167 5.09

5 GERMANY 159 4.85

6 CANADA 140 4.27

7 NETHERLANDS 110 3.36

8 ITALY 101 3.08

9 ENGLAND 95 2.90

10 AUSTRALIA 88 2.68

11 FRANCE 88 2.68

12 NORWAY 82 2.50

13 SWITZERLAND 76 2.32

14 INDIA 61 1.86

각 국의 연구 현황을 연도별로 살펴보면, 과 같이 가장 많은 논

문을 발표한 중국은 2005년과 2010년에 소폭의 감소는 있었지만, 2001년부

터 2012년까지 지속적으로 증가하는 경향을 나타내었다.

두 번째로 많은 논문을 발표한 미국은 2008년까지는 증가세를 나타내다가

2010년 이후부터는 점차 감소하는 경향을 보이고 있으며, 논문수에서도 2008

년까지는 중국에 앞섰으나 2009년부터 중국보다 발표 건수가 적은 경향을 보

이고 있어 논문수로만 보면 고용량 수소저장합금의 연구가 2008년까지는 미

국 주도로 이루어지다가 2009년부터 중국이 선도적인 역할을 하고 있다는 것

으로 판단된다.

일본은 2001년 16건, 2002년 25건을 시작을 감소와 증가를 반복하면서 소

폭 증가하는 경향을 나타내다가, 2012년은 15건으로 큰 폭으로 감소하는 경향

을 나타내었다.

한편, 한국은 2005년까지는 10건 이하, 2006년부터 2011년까지는 10건에

서 20건 사이, 그리고 2012년부터는 20건 이상을 발표하고 있어 점차 연구가

활발해지고 있음을 알 수 있다.


그림 3-6 국가별 연도별 추이

국가별 연도별 추이

　국가 연도 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

PEOPLES R CHINA 6 3 14 30 16 32 49 63 96 84 106 127 95

USA 4 5 10 16 30 37 57 62 64 55 53 45 23

JAPAN 16 25 21 32 38 29 38 37 44 27 41 15 14

SOUTH KOREA 2 5 3 5 8 18 10 15 15 16 18 26 26

GERMANY 5 4 7 9 10 12 18 16 14 14 28 11 11

CANADA 9 6 6 7 8 11 9 6 20 18 18 20 2

NETHERLANDS 0 0 1 3 13 12 13 12 10 13 20 8 5

ITALY 0 1 0 6 5 7 7 7 18 10 22 11 7

ENGLAND 0 0 4 5 6 9 8 8 11 9 20 8 7

AUSTRALIA 0 0 0 0 2 8 9 3 10 13 21 14 8

FRANCE 3 5 5 3 8 3 10 12 8 6 7 10 8

NORWAY 0 1 3 7 13 6 5 8 9 3 9 14 4

SWITZERLAND 0 4 5 1 1 1 4 13 12 13 10 6 6

INDIA 0 1 1 1 1 2 5 6 4 9 5 12 14


국가별 연구 분야별 현황을 살펴보면, 에 나타낸 바와 같이, 중

국, 미국, 독일 등은 전체 연구 중 30% 정도를 화학 분야의 연구를 수행하였

으며, 일본, 한국, 캐나다, 이탈리아 등도 30%에는 약간 못 미치지만 20% 이

상이 화학 분야를 연구한 것으로 나타났다.

일본, 한국, 네덜란드는 재료과학 분야에서 많은 연구가 이루어진 것으로

나타났으며, 대표적인 응용 분야인 에너지와 연료 분야에서는 중국, 호주, 인

도 등에서 많은 연구가 이루어진 것으로 나타났다.

그림 3-7 국가별 연구 분야별 현황

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

PEOPLES R CHINA

USA

JAPAN

SOUTH KOREA

GERMANY

CANADA

ITALY

NETHERLANDS

AUSTRALIA

FRANCE

NORWAY

ENGLAND

SWITZERLAND

INDIA

487

315

217

90

123

103

66

66

74

67

60

64

54

52

327

204

232

106

85

79

51

53

42

46

55

28

36

15

207

86

205

75

45

57

27

22

13

31

33

16

18

8

188

88

54

35

27

41

29

13

29

22

10

16

6

32

174

83

57

34

26

45

27

13

26

19

9

14

3

31

86

119

61

16

20

17

17

40

11

13

18

24

27

6

74

93

21

16

26

12

20

14

19

6

14

9

17

4

21

11

0

13

4

0

1

1

1

5

0

3

2

1

5

2

1

2

0

2

4

0

0

2

0

0

0

2

CHEMISTRY MATERIALS SCIENCE METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING

ENERGY & FUELS ELECTROCHEMISTRY PHYSICS

SCIENCE & TECHNOLOGY - OTHER TOPICS ENGINEERING ENVIRONMENTAL SCIENCES & ECOLOGY

THERMODYNAMICS

에 국가별 논문 수준을 나타내었다. 수준지수를 특정 기술 분야

전체 논문의 평균 피인용수에 대한 특정 국가 발표 논문의 평균 피인용수의

비로서 정의하였다. 수준지수가 1.0인 경우 특정 국가가 발표한 논문의 평균

피인용수가 해당 분야 전체 논문의 평균 피인용수와 같음을 의미하고, 1.0을

초과하는 경우는 해당 분야 평균 피인용수에 비해 높음을 의미하며, 1.0 미만

인 경우는 해당 분야 평균 피인용수에 비해 낮음을 의미한다.


국가별 논문의 수준지수

국가 논문수준 논문수(건) 피인용수 합(회) 논문당 피인용수(회) 수준지수

PEOPLES R CHINA 721 6,437 8.93 0.50

USA 461 13,463 29.20 1.65

JAPAN 377 8,086 21.45 1.21

SOUTH KOREA 167 2,013 12.05 0.68

GERMANY 159 5,393 33.92 1.91

CANADA 140 3,321 23.72 1.34

NETHERLANDS 110 2,482 22.56 1.27

ITALY 101 936 9.27 0.52

ENGLAND 95 1,870 19.68 1.11

AUSTRALIA 88 1,115 12.67 0.71

FRANCE 88 2,043 23.22 1.31

NORWAY 82 1,659 20.23 1.14

SWITZERLAND 76 2,496 32.84 1.85

INDIA 61 568 9.31 0.52

은 고용량 수소저장합금에 관한 국가별 논문수와 수준지수이

다. 가장 많은 논문을 발표한 중국은 721건의 논문을 발표하였고, 6,437회 인

용되어 논문당 8.93회 인용되었는데, 이를 수준지수로 환산하면 0.5이다. 따

라서 중국은 많은 논문을 발표하고 있지만, 피인용수로 본 논문 수준은 비교

적 낮다고 말할 수 있다. 미국과 일본은 각각 461건, 377건의 논문을 발표하

였고, 이들 논문들이 각각 13,462회, 8,086회 인용되었으며, 수준지수가 1.65

와 1.21로 피인용수로 본 논문 수준은 평균 이상인 것으로 나타났다. 한국은

167건의 논문이 발표되어 2,013회 인용되어 수준지수 0.68회로 피인용수로

본 논문 수준은 평균 이하인 것으로 나타났다.

피인용수로 본 논문 수준은 독일이 1.91로 가장 높았으며, 그 다음이 1.85의

스위스, 1.65의 일본 순서이며, 피인용수로 본 논문 수준은 독일, 스위스, 일

본이 높은 것으로 나타났다.


그림 3-8 국가별 논문수와 수준지수

연구기관별 분석

는 연구기관별 논문 현황이다. 고용량 수소저장합금에 관한 연구

는 중국의 Chinese Academy of Sciences가 135건의 논문을 발표하여 가장

활발한 것으로 나타났으며, 그 다음이 93건의 중국의 Zhejiang University,

74건의 일본의 Hiroshima University, 73건의 한국의 전북대학교, 72건의

일본의 Tohoku University 순서이다.

30건 이상의 논문을 발표한 연구기관을 국가별로 살펴보면, 중국이 5개 기

관, 일본이 3개 기관, 한국이 2개 기관으로 나타났다.

논문의 연구기관별 분포

순위 연구기관 국가 논문수(건) 비중(%)

1 CHINESE ACAD SCI Peoples R China 135 4.12

2 ZHEJIANG UNIV Peoples R China 93 2.84

3 HIROSHIMA UNIV Japan 74 2.26


순위 연구기관 국가 논문수(건) 비중(%)

4 CHONBUK NATL UNIV South Korea 73 2.23

5 TOHOKU UNIV Japan 72 2.20

6 NATL INST ADV IND SCI & TECHNOL Japan 65 1.98

7 FUDAN UNIV Peoples R China 54 1.65

8 INST ENERGY TECHNOL Norway 51 1.56

9 S CHINA UNIV TECHNOL Peoples R China 41 1.25

10 EMPA Switzerland 39 1.19

11 NANKAI UNIV Peoples R China 37 1.13

12 UNIV WOLLONGONG Australia 34 1.04

13 UNIV WATERLOO Canada 31 0.95

14 KOREA INST SCI & TECHNOL South Korea 30 0.92

와 에 연구기관별 연도별 논문 발표 현황을 나타내었

다. Chinese Academy of Sciences는 2002년부터 2010년까지 매년 증가하는

경향을 보이다가 2011년부터 발표 논문수가 줄어들었다. 2007년부터 현재까

지 10건 이상의 논문을 발표하고 있어 최근 연구 활동이 활발하게 이루어지고

있음을 알 수 있다.

그림 3-9 주요 연구기관의 연도별 추이


주요 연구기관의 연도별 추이

연구기관

연도2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

CHINESE ACAD SCI 2 1 4 6 3 8 12 17 14 23 17 18 10

ZHEJIANG UNIV 1 1 4 3 1 2 4 3 9 8 23 20 14

HIROSHIMA UNIV 0 0 0 4 12 7 11 8 5 10 9 5 3

CHONBUK NATL UNIV 0 1 1 2 3 5 3 2 5 3 9 19 20

TOHOKU UNIV 3 9 3 8 9 4 3 10 12 4 5 1 1

NATL INST ADV IND SCI & TECHNOL 2 2 4 2 2 4 6 13 16 4 7 3 0

FUDAN UNIV 0 0 0 1 1 1 2 3 8 9 8 15 6

INST ENERGY TECHNOL 0 1 1 2 7 3 4 5 6 3 7 10 2

S CHINA UNIV TECHNOL 0 0 0 3 0 3 3 3 5 3 4 9 8

EMPA 0 0 0 0 0 0 3 7 9 8 6 3 3

NANKAI UNIV 1 1 1 0 1 1 2 3 7 3 4 7 6

UNIV WOLLONGONG 0 0 0 0 0 3 3 0 6 7 10 2 3

UNIV WATERLOO 0 0 0 3 2 3 4 1 3 5 6 3 1

KOREA INST SCI & TECHNOL 0 0 0 0 0 6 4 6 3 5 3 1 2

Zhejiang University는 2010년까지는 10건 이하의 논문을 발표하다가

2011년과 2012년 20건 이상의 논문을 발표하여 최근 연구 활동이 활발하게

이루어지고 있으며, 전북대학교는 2011년까지는 10건 이하의 논문을 발표하

다가 2012년 19건, 2013년 현재 20건의 논문을 발표하여 최근 연구 활동이 활

발하게 이루어지고 있는 것으로 판단된다.

Hiroshima University는 2003년부터 논문을 발표하기 시작하여 논문수가 증

가와 감소를 반복하고 있어 꾸준한 연구가 이루어지고 있는 것으로 사료된다.

에 주요 연구기관의 연구 분야를 나타내었다. Chinese Academy

of Science, Zhejiang University 등은 화학 분야를 주로 연구하였고,

전북대학교, Tohoku University 등은 재료과학 분야를 주로 연구한 것으로

나타났다.


그림 3-10 주요 연구기관의 연구 분야

에 연구기관별 논문 수준을 나타내었다. 수준지수를 국가별 논문

수준지수와 같은 방법으로 특정 기술 분야 전체 논문의 평균 피인용수에 대한

특정 연구기관 발표 논문의 평균 피인용수의 비로서 정의하였다.

고용량 수소저장합금에 관한 가장 많은 논문을 발표한 중국의 Chinese

Academy of Sciences는 135건의 논문을 발표하였고, 이 논문들이 모두 2,116

회 인용되어 논문당 15.67회 인용되었는데, 이 피인용수를 수준지수로 환산하

면 0.88이다. 따라서 Chinese Academy of Sciences는 많은 논문을 발표하고

있지만, 피인용수로 본 논문 수준은 비교적 낮다고 사료된다.

일본의 Tohoku University와 Hiroshima University는 각각 72건, 74건의

논문을 발표하였고, 이들 논문들이 각각 2,346회, 1,979회 인용되었으며, 이

를 지수로 환산하면 1.84와 1.51로 피인용수로 본 논문 수준은 평균 이상인 것

으로 나타났다. 그리고 논문수가 2위와 4위인 Zhejiang University와 전북대

학교는 수준지수가 각각 0.41과 0.34에 그쳐 연구 활동은 활발한데 비해 논문

의 수준은 비교적 낮은 것으로 나타났다.

한편 한국과학기술연구원은 30건의 논문을 발표하고 713회 인용되어 논문


지수 1.34로 피인용수로 본 논문 수준은 평균 이상인 것으로 나타났다.

수준지수는 일본의 Toyota Central R&D Labs., Inc가 2.71로 가장 높았

으며, 그 다음이 2.35인 미국의 Sandia National Laboratories, 2.30인 싱가

포르의 National University of Singapore 순서로 나타나, 피인용수로 본 논

문 수준은 Toyota Central R&D Labs., Inc, Sandia National Laboratories,

National University of Singapore 등이 높은 것으로 분석되었다.

주요 연구기관의 논문 수준지수

연구기관

논문수준 논문수

(건)

피인용수 합

(회)

논문당

피인용수(회)수준지수

TOYOTA CENT R&D LABS INC 27 1,299 48.11 2.71

SANDIA NATL LABS 20 835 41.75 2.35

NATL UNIV SINGAPORE 20 815 40.75 2.30

TOHOKU UNIV 72 2,346 32.58 1.84

HIROSHIMA UNIV 74 1,979 26.74 1.51

UNIV OSLO 23 596 25.91 1.46

KOREA INST SCI & TECHNOL 30 713 23.77 1.34

EINDHOVEN UNIV TECHNOL 23 525 22.83 1.29

EMPA 39 819 21.00 1.18

DELFT UNIV TECHNOL 21 425 20.24 1.14

INST ENERGY TECHNOL 51 1,011 19.82 1.12

AARHUS UNIV 20 391 19.55 1.10

CNRS 21 391 18.62 1.05

SAVANNAH RIVER NATL LAB 20 365 18.25 1.03

UNIV WATERLOO 31 552 17.81 1.00

UNIV QUEENSLAND 24 394 16.42 0.93

CHINESE ACAD SCI 135 2,116 15.67 0.88

UPPSALA UNIV 22 344 15.64 0.88

NANKAI UNIV 37 551 14.89 0.84

UNIV BORDEAUX 1 23 306 13.30 0.75

NATL INST ADV IND SCI & TECHNOL 65 853 13.12 0.74

PEKING UNIV 24 308 12.83 0.72

UNIV WOLLONGONG 34 428 12.59 0.71

FUDAN UNIV 54 658 12.19 0.69


그림 3-11 주요 연구기관의 논문 수준지수

저자별 분석

저자별 분석은 모든 저자의 연구 활동을 분석하기 위해 국가와 연구기관 분

석과 달리 교신저자, 제1저자를 포함한 모든 저자를 추출하였다.

에 고용량 수소저장합금 논문 100건 이상을 발표한 저자들을 나타내었다. 중

국 Fudan University의 Yu X.B.가 77건의 논문을 발표하였다. 그 다음이

76건의 일본 Hiroshima University의 Ichikawa T., 67건의 중국 Chinese

Academy of Sciences의 Wang P., 66건의 한국 전북대학교의 Song M.Y.

등의 순서이다.


그림 3-12 주요 저자의 논문수

0 10 20 30 40 50 60 70 80

YU XB

ICHIKAWA T

WANG P

SONG MY

ORIMO S

FICHTNER M

ZUTTEL A

CHEN P

KOJIMA Y

JENSEN TR

ZHU M

HAUBACK BC

WU GT

77

76

67

66

65

63

61

60

60

59

58

55

51

에 저자별 연구 분야를 나타내었다. 고용량 수소저장합금에

관한 논문을 50건 이상 발표한 저자 중에서 중국 Fudan University의 Yu

X.B., 일본 Hiroshima University의 Ichikawa T., 중국 Chinese Academy

of Sciences의 Wang P., 독일 Karlsruhe Inst Technol의 Fichtner M., 덴마

크 Aarhus University의 Jesen T.R. 중국 Chinese Academy of Sciences의

Chen P. 등 상당수의 저자들은 화학 분야 논문을 많이 발표하였으며, 한국 전

북대학교의 Song M.Y., 일본 Tohoku University의 Orimo S., 독일 Helm-

holtz Zentrum Geesthacht의 Klassen T. 등은 재료과학 분야 논문을 많이

발표하였다.

한편, 주요 저자들은 에너지 및 연료 분야의 논문은 중국 South China

University of Technology의 Zhu M.이 23건, Fudan University의 Yu

X.B.가 22건을 발표하여 주요 저자들 대부분이 화학, 재료과학, 금속 및 금속

공학 분야의 논문을 발표한 것으로 나타났다.


그림 3-13 주요 저자의 연구 분야

에 주요 저자의 논문 수준을 나타내었다. 수준지수를 국가별 논문

수준지수와 같은 방법으로 특정 기술 분야 전체 논문의 평균 피인용수에 대한

특정 저자 발표 논문의 평균 피인용수의 비로서 정의하였다.

주요 저자의 논문 수준지수

저자

논문수준 논문수(건)

피인용수 합(회)

논문당 피인용수(회)

수준지수

YU XB 77 1,023 13.29 0.76

ICHIKAWA T 76 1,929 25.38 1.45

WANG P 67 1,598 23.85 1.36

SONG MY 66 463 7.02 0.40

ORIMO S 65 2,641 40.63 2.32

FICHTNER M 63 1,658 26.32 1.50

ZUTTEL A 61 3,511 57.56 3.28

CHEN P 60 1,307 21.78 1.24

KOJIMA Y 60 851 14.18 0.81

JENSEN TR 59 1,344 22.78 1.30

ZHU M 58 531 9.16 0.52

HAUBACK BC 55 1,202 21.85 1.25

WU GT 51 1,091 21.39 1.22


고용량 수소저장합금에 관한 논문을 가장 많이 발표한 Fudan University

의 YU X.B.는 77건의 논문을 발표하여 1,023회 인용되었고, 이를 수준지수

로서 계산하면 0.76이 되어 논문의 피인용수에서 본 논문의 수준은 평균 이하

인 것으로 나타났다. 두 번째로 많은 논문을 발표한 Hiroshima University의

Ichikawa T.는 76건이 논문을 발표하여 1,929회 인용되어 수준지수가 1.45로

서 피인용수에서 본 논문의 수준은 평균 이상인 것으로 나타났다.

스위스 EMPA의 Zuttel A.가 61건의 논문을 발표하여 3,511회 인용되어 수

준지수 3.28을 나타내어 피인용수에서 보면 가장 우수한 논문들을 발표한 것

으로 나타났다. 그 다음 수준지수 2.32인 Tohoku University의 Orimo S.,

1.50인 Karlsruhe Inst Technol의 Fichtner M. 순서이다.

그림 3-14 주요 저자의 논문 수준지수

공동연구 분석

고용량 수소저장합금의 공동 연구 현황을 알아보기 위해 각 논문들 저자의

소속기관, 국가를 조사하여, 한 논문을 여러 연구기관의 저자들이 집필하였으

면 공동연구를 수행하였다고 정의하였다. 한 논문을 여러 국가 소속 연구기관

연구자들이 공동으로 집필한 경우 복수로 집계하였다.


국가 간 공동연구

에 국가 간 공동연구 네트워크를 나타내었다. 공동연구를 많이

실시한 국가로서는 독일, 프랑스, 미국, 중국, 스위스 등으로 나타났으며, 독

일은 스위스(38건), 스페인(25건), 프랑스(25건), 덴마크(23건), 노르웨이(20

건), 이탈리아(20건) 등 공동으로 논문을 발표하여 주로 유럽 국가와 공동연구

를 수행한 것으로 나타났다.

프랑스는 독일(25건), 미국(24건), 덴마크(22건), 스위스(22건), 한국(16건),

러시아(14건), 스페인(14건) 등과 공동으로 논문을 발표하여, 한국과 러시아와

의 공동연구도 어느 정도 수행하였지만 주로 서유럽 국가와의 공동 연구를 수

행한 것으로 나타났다.

미국은 중국(39건), 한국(26건), 프랑스(24건), 일본(16건), 스위스(15건) 등

과 공동으로 발표하여, 미국은 동북아시아 국가와의 공동연구를 주로 수행한

것으로 나타났다.

중국은 호주(64건), 미국(39건), 싱가포르(25건), 잉글랜드(23건) 등과 공동

으로 논문을 발표하여 태평양 연안 국가와의 공동 연구가 많이 이루어지고 있

는 것으로 나타났는데, 근거리인 한국과는 4건만이 발표되어 공동 연구가 잘

이루어지지 않은 것으로 나타났다.

일본은 중국(25건), 스위스(22건), 미국(16건)과 공동으로 10건 이상의 논문

을 발표하였을 뿐 다른 국가와는 10건 미만의 논문을 공동으로 발표하였으며,

한국과는 한 건의 논문도 발표하지지 않아 전체 발표 논문수에 비해 해외 국

가와의 공동 연구가 상당히 적은 것으로 나타났다.

한편 한국은 미국(26건), 프랑스(16건), 스위스(9건), 덴마크(5건)와 5건 이

상의 논문을 공동으로 발표하였을 뿐 다른 국가와는 4건 이하의 논문만을 공

동으로 발표하는 등 전체 발표 논문수에 비해 해외 국가와의 공동 연구가 상

당히 적은 것으로 나타났다.

특히 한국과 일본은 1건 이상 공동으로 발표한 나라가 각각 14개국, 17개국

으로 국가 간 공동 연구가 다른 국가들에 비해 미비한 것으로 나타났다.


그림 3-15 국가 공동연구 네트워크


연구기관 간 공동연구

에 연구기관 간 공동연구 네트워크를 나타내었다. 노르웨이의

Institute for Energy Technology, 중국의 Chinese Academy of Sciences, 중

국의 Fudan University, 스위스의 EMPA, 일본의 Tohoku University, 한국의

전북대학교 순서로 다른 연구기관과 공동연구를 수행한 것으로 나타났다.

그림 3-16 연구기관 공동연구 네트워크

Institute for Energy Technology는 Norwegian University of Science

and Technology(17건), University of Oslo(16건), Forschungszentrum

Karlsruhe( 7건), National Academy of Sciences of Ukraine(7건), SINTEF

Materials and Chemistry(7건), University of the Western Cape(6건) 등과

공동연구를 수행한 것으로 나타났다.

Chinese Academy of Sciences는 Liaoning Normal University(16건),


Fudan University(15건), University of Queensland(8건), Guilin Univer-

sity of Electronic Technology(7건), South China University of Technol-

ogy(7건) 등과 공동연구를 수행한 것으로 나타났다.

Fudan University는 University of Wollongong(31건), South China

University of Technology(20건), Chinese Academy of Sciences(15건),

Anhui University of Technology(12건), Australian Synchrotron(12건),

CSIRO(10건) 등과 공동연구를 수행한 것으로 나타났다.

EMPA는 Tohoku University(15건), University of Fribourg(8건), 한국과

학기술연구원(7건), Rutherford Appleton Laboratory(7건), Toyota Central

R&D Labs., Inc.(7건) 등과 공동연구를 수행한 것으로 나타났다.

Tohoku University는 Toyota Central R&D Labs., Inc.(32건), EMPA(15

건), University of Fribourg(8건) 등과 공동연구를 수행한 것으로 나타났다.

전북대학교는 전남대학교(40건), 한국과학기술연구원(32건), University of

Bordeaux 1(11건) 등과 공동연구를 수행한 것으로 나타났다.

Institute for Energy Technology, Chinese Academy of Sciences,

EMPA 등은 비교적 여러 연구기관과 공동연구를 수행한데 반해 Fudan Uni-

versity, Tohoku University, 전북대학교 등은 공동연구가 몇몇 연구기관에

집중된 것으로 나타났다. 특히 전북대학교는 공동연구가 전남대학교와 한국

과학기술연구원에 집중되어 보다 폭넓은 공동연구가 요구된다.

고인용도 논문 분석

고용량 수소저장합금에 관한 논문 3,278건 중 (2001~2013년 수록된 논문),

적어도 1회 이상 인용된 논문 수는 2,789건(85.08%)이며, 가장 많이 피인용

된 논문은 Orimo, SI; Nakamori, Y; Eliseo, JR; Zuttel, A; Jensen, CM이

CHEMICAL REVIEWS에 게재한 “Complex hydrides for hydrogen stor-

age”로 692회 인용되었다. 에 피인용수가 200회 이상인 논문 목록

을 정리하였다.


그림 3-17 논문수와 피인용수 분포

피인용수가 많은 논문 목록

저자 논문 제목 학술지 권, 페이지 피인용수 연도

Orimo, SI; Nakamori, Y; Eliseo, JR; Zuttel, A; Jensen, CM

Complex hydrides for hydrogen storage

CHEMICAL REVIEWS 107, 4111 692 2007

Sakintuna, B; Lamari-Darkrim, F; Hirscher, M

Metal hydride materials for sol id hydrogen storage: A review

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY

32, 1121 668 2007

Vajo, JJ; Skeith, SL; Mertens, F

Reversible storage of hydrogen in de-stabilized LiBH4

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B

109, 3719 486 2005

Zuttel, A; Wenger, P; Rentsch, S; Sudan, P; Mauron, P; Emmenegger, C

LiBH4 a new hydrogen storage material

JOURNAL OF POWER SOURCES

118, 1 430 2003

Frackowiak, E; Beguin, FElectrochemical storage of energy in carbon nanotubes and nanostructured carbons

CARBON 40, 1775 414 2002

Zaluska, A; Zaluski, L; Strom-Olsen, JO

Structure, catalysis and atomic reactions on the nano-scale: a systematic approach to metal hydrides for hydrogen storage

APPLIED PHYSICS A- MATERIALS SCIENCE & PROCESSING

72, 157 374 2001

Oelerich, W; Klassen, T; Bormann, R

Metal oxides as catalysts for improved hydrogen sorption in nanocrystalline Mg-based materials

JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS

315, 237 367 2001



Zuttel, A; Rentsch, S; Fischer, P; Wenger, P; Sudan, P; Mauron, P; Emmenegger, C

Hydrogen storage properties of LiBH4


356, 515 317 2003

Satyapal, S; Petrovic, J; Read, C; Thomas, G; Ordaz, G

The US Department of Energy's National Hydrogen Storage Pro jec t : Progress t owa rd s mee t i n g hydrogen-powered vehicle requirements

CATALYSIS TODAY 120, 246 301 2007

Seayad, AM; Antonelli, DM

Recen t a d v a n c e s i n h yd r ogen s t o r age i n metal-containing inorganic nanostructures and related materials

ADVANCED MATERIALS 16, 765 288 2004

Luo, WF(LiNH2-MgH2): a viable hydrogen storage system


381, 284 288 2004

Schuth, F; Bogdanovic, B; Felderhoff, M

Light metal hydrides and complex hydrides for hydrogen storage

CHEMICAL COMMUNI- CATIONS

, 2249 275 2004

Xiong, ZT; Yong, CK; Wu, GT; Chen, P; Shaw, W; Karkamkar, A; Autrey, T; Jones, MO; Johnson, SR; Edwards, PP; David, WIF

High-capacity hydrogen storage in lithium and sodium amidoboranes

NATURE MATERIALS 7, 138 266 2008

Nakamori, Y; Miwa, K; Ninomiya, A; Li, HW; Ohba, N; Towata, SI; Zuttel, A; Orimo, SI

Correlat ion between t h e r m o d y n a m i c a l s tab i l i t i es o f me ta l borohydrides and cation electronegativites: First-principles calculations and experiments

PHYSICAL REVIEW B 74 220 2006

Leng, HY; Ichikawa, T; Hino, S; Hanada, N; Isobe, S; Fujii, H

New metal-N-H system composed of Mg(NH2)(2) and LiH for hydrogen storage


108, 8763 216 2004

Orimo, S; Nakamori, Y; Kitahara, G; Miwa, K; Ohba, N; Towata, S; Zuttel, A

Dehydr id ing and rehydriding reactions of LiBH(4)


404, 427 213 2005

Richardson, TJ; Slack, JL; Armi tage, RD; Kostecki, R; Farangis, B; Rubin, MD

Switchable mirrors based on nickel-magnesium films

APPLIED PHYSICS LETTERS

78, 3047 210 2001

Chen, J; Kuriyama, N; Xu, Q; Takeshita, HT; Sakai, T

Reversible hydrogen storage via titanium-cata lyzed LiAlH4 and Li3AlH6


105, 11214 208 2001



Ichikawa, T; Isobe, S; Hanada, N; Fujii, H

Lithium nitride for reversible hydrogen storage


365, 271 207 2004

Soulie, JP; Renaudin, G; Cerny, R; Yvon, K

L i th ium boro-hydride LiBH4


346, 200 202 2002


결론과 시사점


인류는 후쿠시마원전 사고 이후 보다 안전한 에너지를 갈망하게 되었으며,

수소에너지는 이를 해결할 수 있는 대체에너지의 하나로서 각광을 받고 있다.

수소는 여러 1차 에너지로부터 제조하는 에너지 매체이며, 연소하여도 온실효

과가스를 배출하지 않는 청정연료이다. 그러나 수소에너지를 널리 이용하기

위해서는 수소생산 가격을 낮추는 기술과 함께 수소를 안전하게 저장 운반할

수 있는 기술이 필요하다. 수소시장은 2020년 1,400억 달러 이상이 될 것으로

예측된다.

현재까지 개발된 수소저장방법으로는 기체수소저장법, 액체수소저장법, 수소

저장재료를 이용하는 방법이 있다. 그 중에서 수소저장재료를 이용하는 방법은

안전하고 효율 좋은 콤팩트한 수소저장기술을 실현할 수 있는 방법으로서 주목

받고 있다. 현재 수많은 수소저장재료들이 개발되어 상용되었으나, 본격적인 수

소에너지의 상용화를 위해서는 보다 낮은 압력과 상온에 가까운 온도에서 다량

의 수소를 흡수, 저장할 수 있는 재료의 개발이 지속적으로 요구된다.

미국, 일본 등 에너지선진국에서는 새로운 수소저장합금 개발과 응용에 관

한 연구를 수행하여 많은 성과를 거두었으며, 한국에서도 수소에너지사업단

이 지난 2003년부터 최근까지 BCC계 상온 수소저장합금, MgH2계 금속수소

화물, 알라네이트(alanates) 및 붕소수소화물계 금속 착수소화물에 대한 연

구를 수행해왔고, 한국과학기술연구원이 2003년부터 2007년까지 NaAlH4와

LiAlH4에 관한 연구를 수행해 수소저장용량 감소를 억제하면서 반응속도를

향상시키는 기술을 개발했다. 또한 기존 전이금속 할로겐족 첨가물 대신 알

라네이트와 화학적으로 반응하지 않는 전이금속 화합물 나노입자를 이용하는

원천기술도 개발하여 향후 이들 합금을 이용한 응용이 기대된다.

결론과 시사점


고용량 수소저장합금에 관한 논문은 2001년부터 2013년 10월 현재까지

3,278건이 SCI(E) 학술지에 게재되었다. 2001년 51건을 시작으로 2011년 463

건에 이르기까지 2010년의 365건을 제외하면 꾸준한 증가세를 보이고 있으

며, 2012년에는 408건이 발표되어 2011년보다 다소 감소 경향을 보이고 있으

며, 중국이 가장 많은 논문을 발표하였고, 그 다음이 미국, 일본, 그리고 한국

순서이다. 피인용수로 본 논문 수준은 독일, 스위스, 일본 순서이며, 중국과

한국은 양적으로는 많은 논문을 발표하였지만, 질적 수준은 평균에 못 미치는

것으로 나타났다.

고용량 수소저장합금에 관한 국가간 공동연구는 독일, 프랑스, 미국, 중국,

스위스 등에서 활발한 것으로 나타났으며, 한국과 일본은 국가간 공동 연구가

다른 국가들에 비해 미비한 것으로 나타났다.

한국은 수소에너지사업단 등의 지속적인 연구개발에 힘입어 양적으로는 중

국, 미국, 일본 다음으로 많은 연구 성과를 발표하고 있지만, 피인용수로 본

논문지수는 평균 이하인 것으로 나타나 양적인 증가와 더불어 질적으로 우수

한 연구결과가 나올 수 있는 노력이 요구된다. 또한 공동 또는 협력 연구도 유

럽, 미국 등의 국가에 비해 다소 미흡하므로 국제화를 위한 노력도 필요한 것

으로 판단된다.


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