전북대는 이중희·김남훈 대학원 BIN융합공학과 교수팀이 수소를 저렴하면서도 손쉽게 생산할 수 있는 촉매를 개발했다고 25일 밝혔다.
과학기술정보통신부의 중견연구자지원사업과 교육부의 BK-21 플러스사업 지원을 받아 수행된 이 연구는 에너지 분야 세계 최고 학술지인 '나노 에너지' 최신호에 게재됐다.
물을 전기 분해해 생산하는 수소는 비싼 전기료와 수전해에 사용되는 촉매로 매우 비싼 백금이 사용한다.
이중희·김남훈 교수팀은 수소 생산의 단점을 극복하기 위해 비교적 값이 저렴한 구리의 3차원 폼을 이용해 그 위에 3차원의 산화구리 나노와이어를 만들었다. 그 위에 다시 아주 작은 나노점 형태의 백금을 합성해 표면적을 극대화하고 촉매 활성도를 매우 높일 수 있는 촉매를 개발했다.
이러한 촉매를 이용했을 때 기존에 널리 사용되고 있는 '백금-탄소'에 비해 수소 생산에는 3.1배, 산소 생산에서는 6.4배라는 매우 놀라운 성능을 보였다.
또 내구성 측면에서도 기존 상용화된 제품에 비해 매우 뛰어나 상용화가 매우 용이한 것으로 나타났다. 가격 면에서도 기존의 촉매의 경우에는 무게비율로 약 10%를 도포해 시용했으나, 개발된 촉매의 경우에는 무게비로 약 0.48%의 백금으로도 충분히 성능을 발휘해 아주 저렴한 경비로 촉매 제조가 가능하다.
이중희 교수는 “이번 연구 결과로 미래 수소경제사회에서 반드시 해결해야 하는 핵심 기술인 수소생산을 보다 저렴하면서 효율적으로 할 수 있는 기반기술을 마련했다”며 “수전해를 통한 수소생산의 핵심기술 개발은 앞으로 우리나라의 수소경제사회를 성큼 다가오게 하는데 크게 기여할 것”이라고 조속한 시일 내에 상용화가 가능할 것으로 내다봤다.
전주=김한식기자 hskim@etnews.com
