닭털의 재발견

양계농장의 골칫거리인 닭털이 친환경 에너지원인 수소를 저장하는 매체가 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 쓰레기로 버려지는 닭털도 없애고 에너지 문제도 해결하니 그야말로 '꿩 먹고 알 먹고'인 셈이다.

미 델라웨어대 리처드 P. 울(Wool) 교수는 23일 메릴랜드대에서 열린 미 화학회의 제13회 녹색화학공학 학술대회에서 "탄소결합력을 강화시킨 닭털의 섬유질이 값싼 수소 저장매체가 될 수 있다"고 발표했다. 닭털의 주성분은 '케라틴' 단백질로, 속이 빈 다발들이 겹겹이 쌓여 있는 구조다. 이 다발 속에 수소를 저장할 수 있다는 것이다.

수소가 공기 중의 산소와 만나면 전기가 나온다. 부산물로 나오는 것은 물이어서 대기오염 문제도 없다. 하지만 자동차 연료로 쓰려면 수소를 압축해 실어야 한다. 이러면 별도의 압력장치가 필요해 자칫 배보다 배꼽이 큰 꼴이 되기 쉽다. 폭발 위험도 있다.

대안으로 나온 것이 탄소나노튜브다. 탄소 원자가 벌집처럼 연결된 다발 속에 수소를 채우는 것이다. 문제는 가격이다. 연구진은 "일반 승용차의 연료통을 탄소나노튜브로 만들면 현재로선 550만 달러가 들어간다"며 "닭털 성분인 케라틴 수소연료통은 대량생산을 할 수 있으면 200달러밖에 들지 않을 것"이라고 주장했다. 닭털은 해마다 270만t이나 나오니 원료 공급에도 문제가 없다.

연구진은 원래 닭털의 케라틴으로 전자회로의 성능을 개선하는 연구를 했다. 케라틴의 다발 구조 안에 있는 공기가 전자의 속도를 빠르게 해줄 것이란 생각에서였다.

연구진은 전자회로에 쓸 수 있을 정도의 강도(强度)를 얻기 위해 열을 가해 케라틴 단백질들을 교차 결합시켰다. 그러자 강도가 탄소나노튜브에 맞먹게 됐으며 수소를 저장할 구멍도 더 많아졌다. 분석 결과 케라틴의 수소 저장능력은 자체 무게의 1.7%로 탄소나노튜브와 비슷했다.

미에너지국은 수소 에너지 상용화를 위해선 수소저장능력이 무게 대비 6%가 돼야 한다고 보고 있다. 울 교수는 "기술 개량이 이뤄지면 닭털 케라틴이 충분히 목표를 달성할 수 있을 것"이라고 밝혔다.