KAIST, 촉매 사용량 50% 감축 기술 개발

친환경 그린 수소의 생산 단가가 크게 낮춰질 전망이다. 친환경 그린 수소는 화석 에너지 사용에 따른 기후 변화를 극복하기 위해 최근 전 세계적으로 주목받는 미래 에너지원이다.

15일 KAIST에 따르면 신소재공학과 에너지 변환·저장재료 연구실 조은애 교수 연구팀은 촉매로 쓰이는 귀금속 사용량을 절반 줄인 `수전해 전극` 기술을 개발했다.

물을 전기 분해해 수소를 생산하는 수전해는 수소 생산 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 그린 수소 생산 기술이다. 다만 매장량이 적은 귀금속 `이리듐`을 촉매로 사용하기에 생산 단가가 높다.

연구팀은 이리듐 이용 효율을 극대화해 사용량을 줄이는 연구를 벌였다. 티타늄과 몰리브데넘 산화물 담지체를 개발한 뒤 이리듐 나노 입자의 분산도를 높여 기존에 사용하는 이리듐 촉매와 비교해 성능과 내구성을 2배 이상 높이는 데 성공했다. 이리듐 사용량을 절반으로 줄인 셈이다.

연구팀 관계자는 "이리듐과 산화물 담지체 사이의 전자 이동으로 이리듐의 전자 구조가 산소 발생 반응에 최적화되면서 성능과 내구성이 크게 향상됐다"고 설명했다. 이어 이 관계자는 "재료 비중이 30~40% 차지하는 그린 수소 생산 단가가 이번 기술 개발로 전체의 15~20% 가량이 낮춰질 것"이라고 전망했다. 연구팀은 그린 수소 생산 실용화를 위해 고활성·고 내구성 전극 촉매 개발을 위한 후속 연구에 나설 계획이다.장진웅 기자

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장진웅
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