우리 연구진이 촉매로 쓰이는 귀금속 양이 절반 수준인 친환경 수소 생산 전극 개발에 성공했다. 향후 수소 경제 활성화 기반이 된다.
한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 조은애 에너지 변환 및 저장재료 연구실 교수팀이 귀금속 사용량을 50% 저감한 수전해 전극을 개발했다고 15일 밝혔다.
수전해로는 물을 전기분해해 수소 생산이 가능하다. 수소 생산과정에서 이산화탄소(CO₂)를 배출하지 않는 친환경 그린 수소 생산 기술이다. 그러나 귀금속인 이리듐을 촉매로 사용한다.
연구팀이 개발한 기술을 사용하면 이리듐 사용량을 절반으로 줄일 수 있어 그린 수소 생산단가를 크게 낮출 수 있을 것으로 기대를 모은다.
연구팀은 티타늄과 몰리브덴 산화물을 담은 담지체를 개발했다. 이를 활용해 이리듐 나노 입자의 분산도를 높였다. 기존 사용되는 이리듐 촉매와 비교해 성능과 내구성을 2배 이상 높이는 데 성공했다.
연구팀은 이리듐과 산화물 담지체 사이 전자이동으로 이리듐의 전자구조가 산소 발생 반응에 최적화됐다고 설명했다. 이 결과 성능과 내구성이 크게 향상됐다.
조은애 교수는 “기존에 개발된 대부분 수전해 촉매들이 실제 시스템에서는 성능을 제대로 구현하지 못하는데 반해 이번 개발 촉매는 이리듐 사용량을 50%나 줄였음에도 불구하고 상용 촉매와 동일한 성능을 보여줬다”며 “앞으로도 그린 수소 생산 실용화를 위해 고활성·고내구성 전극 촉매개발을 위한 연구를 이어갈 계획”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
