수소 에너지 활용의 현재 도전 과제 - 수소 유도 손상 및 취성 문제에 대한 집중 리뷰

신뢰할 수 있고 장기적인 인프라 및 구조 구성 요소의 개발은 현재 전 세계적으로 강력한 청정 에너지 수요로 인해 전례 없는 정치적 및 연구적 모멘텀을 즐기고 있는 수소 경제의 구현에 핵심입니다. 그러나 이는 거의 모든 금속 재료에서 일반적으로 존재하는 수소 취성(또는 기계적 성질의 수소 유도 열화)에 대한 위험과 우려로 인해 크게 저해됩니다. 수소 생산-운송-저장-사용 체인에서 작동되는 구조 구성 요소와 재료는 매우 다양한 온도, 환경 및 하중 시나리오에 노출될 수 있으며, 이는 기본적으로 서로 다른 수소 취성 반응과 심지어 서로 다른 취성 메커니즘을 유발할 것입니다. 따라서 다양한 테스트 조건에서 다양한 재료의 수소 취성 거동을 체계적으로 평가하고 논의하는 것이 중요하며, 이것이 제시된 리뷰의 초점입니다. 여기에서는 수소 에너지 분야에서 사용되거나 사용될 예정인 전형적인 재료(주로 금속 재료)를 다룹니다. 우리는 먼저 금속 재료에서의 기본 수소 취성 메커니즘에 대한 현재의 이해와 최근 몇 년간의 연구 진전을 간략하게 요약합니다. 그런 다음 고압 수소 운송 및 저장 분야에서 사용되는 전형적인 재료에서 수소 유도 손상 현상을 분석하고 논의합니다. 실온 수소 취성 거동 외에도 일부 합금이 고온 및 극저온에서 나타내는 수소 취성 현상도 검토하여 수소 가스터빈 및 장거리 비행 수소 동력 항공기 개발과 같은 분야에서 재료 선택 및 설계에 대한 가이드를 제공하는 것을 목표로 합니다. 마지막으로, 수소 취성 연구의 현재 도전 과제를 식별하고 논의하여 향후 연구 노력을 안내합니다.