국내 연구진이 값비싼 귀금속을 사용하지 않고도 그린수소의 상용화를 앞당길 수 있는 기술을 개발했다.
한국재료연구원(KIMS)은 에너지전자재료연구실 최승목 박사 연구팀이 백금 등 비싼 귀금속을 사용하지 않고 그린수소를 생산하는 ‘음이온교환막수전해’ 기술을 상용 수준으로 끌어올린 ‘수전해 스택(시스템 핵심 부품)실증 기술’을 개발하는 데 성공했다고 17일 밝혔다.
음이온교환막수전해 기술은 비귀금속 촉매를 사용해 고순도 수소를 안전하게 생산하는 차세대 기술로 지금까지 실험실 단계에서 머물렀다. 연구팀은 값싼 니켈과 코발트 촉매 나노 입자에 산화도를 부분적으로 변화시켜 수소가 발생할 때 생기는 활성도와 내구성을 함께 확보하는 방법을 제안했고 실증에 성공했다.
연구팀은 수소 발생 활성을 감소시키는 수산화이온(OH-) 흡착 반응을 산화물에 집중시켜 활성 금속 촉매의 성능을 향상했다. 또 해당 기법을 수소 발생 시스템에 적용해 상용 수준의 대면적 스택에서도 구현이 가능하다는 점을 국내 최초로 확인했다. 연구팀은 5개의 셀로 구성된 스택을 통해 시간당 60ℓ의 수소를 생산했다.
양주찬 연구팀 선임연구원은 “수전해 스택 실증을 통해 음이온교환막수전해의 상용화 시점을 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
재료연구원은 이 결과를 기반으로 농촌진흥청 농업과학기술 연구개발사업 ‘재생에너지 연계 폐양액 이용 수전해 수소 생산기술 연구’에 선정됐다.
연구 결과는 환경 분야 국제 학술지인 엘스비어의 지난 3월 26일자로 게재됐다.
/박현욱 기자 hwpark@sedaily.com
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