국내 연구진이 그린수소를 생산하는 음이온교환막수전해 기술을 상용 단계까지 끌어올리는 데 성공했다. 이는 수전해 스택 실증 기술로, 값비싼 귀금속이 아닌 비귀금속을 촉매로 대체해 그린수소 생산비용을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

한국재료연구원은 17일 에너지전자재료연구실 최승목 박사 연구팀이 비귀금속 촉매 개발부터 대면적 전극, 실증화 수전해 스택(시스템의 핵심 부품) 기술에 이르기까지 전주기 통합 기술을 개발했다고 밝혔다.

재료연구원 최승목(왼쪽부터) 박사, 양주찬 박사, 정재훈 연구원./재료연구원/

수소는 화석연료를 대체하는 대표적인 청정에너지원으로 주목받고 있으며, 세계적으로 온실가스를 배출하지 않고 수소를 생산하는 수전해 기술 개발은 활발히 진행 중이다.

그린수소 생산에 적합한 수전해 기술 중 음이온교환막수전해는 비귀금속 촉매를 사용해 고순도 수소를 저렴한 비용으로 안전하게 생산할 수 있는 차세대 수전해 기술이다. 고효율의 수전해 시스템을 완성하기 위해서는 스택 맞춤형 고활성 촉매가 필요하다.

연구팀은 값이 싼 니켈과 코발트 촉매 나노입자에 산화도를 부분적으로 변화시켜 수소가 발생할 때 생기는 활성도와 내구성을 함께 확보했다.

양주찬 선임연구원은 “수전해 스택 실증을 통해 음이온교환막수전해의 상용화 시점을 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구결과는 최근 환경분야 상위 1%의 국제학술지인 엘스비어(ELSEVIER)의 어플라이드 카탈리시스 비 인바이런멘탈에 3월 26일자로 게재됐다. 연구팀은 연구결과를 기반으로 음이온교환막수전해 스택을 시스템에 적용하기 위한 상용화 연구를 진행 중에 있다.

김정민 기자 jmkim@knnews.co.kr