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수소 생산단가 낮추는 신 촉매 등장

2020-11-24기사 편집 2020-11-24 15:34:17      장진웅 기자 woong8531@daejonilbo.com

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IBS, 20배 저렴·지속력 4배…탈탄소와 앞당겨

첨부사진1전기 물 분해 반응을 통해 산소와 수소를 발생시키는 모습 [사진=기초과학연구원(IBS)]

수소는 친환경 미래 연로란 이름과 걸맞지 않게 생산 과정서 이산화탄소가 발생하는 모순이 뒷따른다. 생산 단가가 높은 물 분해 대신 석유 정제 부산물을 통해 얻고 있기 때문이다. 이러한 모순을 해결하면서 생산 단가도 낮출 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

24일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 나노구조물리 연구단 이효영 부연구단장 연구진은 물 전기 분해 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 새로운 물 분해 촉매를 개발하는 데 성공했다. 이 촉매는 기존보다 원가가 20배 저렴하면서도 생산성은 6배 높고, 지속력도 최소 4배 긴 게 특징이다. 친환경 수소 보급에 기여할 것으로 주목받는 이유다.

수소 생산 방법 가운데 전기 분해 만이 이산화탄소가 발생하는 않는 유일한 방법이다. 생산 과정을 높이기 위해 촉매(루테늄·이리듐 산화물)가 쓰이는데, 가격이 1㎏당 7만 달러가 넘는 데다 지속 시간도 하루를 넘기지 못한다는 단점이 있다.

연구진이 개발한 이번 촉매는 저렴한 전이 금속인 코발트·철·극소량의 루테늄(Ru) 위에 산소 원자를 부착해 개발했다. 이는 기존 촉매보다 20배 저렴하면서 성능이 뛰어나고 최소 100시간 이상 지속이 가능하다. 또 기존 대비 생산량이 약 6배 많고 훨씬 낮은 전압에도 산소를 발생시킬 수 있어 에너지 효율이 높다.

이효영 부연구단장은 "저렴한 고효율 산소 발생 촉매를 개발함으로써 탈탄소화 친환경 수소경제에 한 걸음 다가설 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.장진웅 기자





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첨부사진2이효영 나노구조물리 연구단 부연구단장

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