국내 연구팀이 물 전기분해에 사용하는 고가의 양극 촉매인 이리듐을 대체할 수 있는 카본 촉매를 개발, 수소 에너지 상용화에 크게 기여할 것으로 기대된다.
광주과학기술원(GIST·총장 문승현)은 이재영 지구·환경공학부 교수팀이 고순도 수소 생산 공정 가운데 알카리수를 전기분해하는 과정에서 산소 발생 효율을 높일 수 있는 카본 양극 촉매를 개발했다고 17일 밝혔다.
알카리수 전기분해는 물을 1.23V 이상의 전기에너지로 분해해 수소와 산소를 만드는 전기화학 공정이다. 음극에서 수소, 양극에서 산소가 발생하는 가운데 산소가 많이 발생해야 그만큼 수소도 많이 발생한다. 수소용 음극 소재는 많지만 산소용 양극 재료는 값비싼 이리듐을 사용한다. 이리듐 가격은 백금과 비슷하다.
이 교수팀은 코발트로 카본의 기공 구조를 고효율 산소 발생에 적합한 다공성 물질로 만들고 열 처리, 흑연화도를 조절했다. 또 음이온 교환분리막을 적용한 전기화학 반응 셀로 전기분해 공정 효율을 개선할 수 있다는 사실도 규명했다.
이 교수는 “흑연화된 양극이 산소 발생을 활성화시키는 동시에 내구성도 확보할 수 있는 촉매제로 확인됐다”면서 “수소에너지 상용화에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 전망했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
