한국전자기술연구원(KETI)이 수전해 기술에 사용되는 금속 촉매를 크게 줄일 수 있는 단원자 촉매 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
수전해 기술은 전기에너지를 통해 물을 수소와 산소로 분리하는 것이다. 탄소를 배출하지 않는 그린수소 생산기술이다.
KETI 신재생에너지연구센터 연구진이 개발한 단원자 촉매는 금속을 1%만 함유하고도 기존 촉매와 동일한 성능과 내구성을 갖춘 것이 특징이다. 기존에는 금속 함유량이 40~70%에 달했다.
구체적으로 극소량의 니켈에 특정 유기물(도파민)을 중합해 니켈이 원자 단위로 존재하도록 환경을 조성하고 열분해 등 일련의 화학공정을 진행해 고효율 단원자 촉매를 합성했다. 이 촉매가 상용 촉매 중 가장 우수한 것으로 알려진 백금 탄소 촉매(Pt/C)보다 더 강한 내구성을 갖췄다는 설명이다.
KETI 측은 단원자 촉매가 백금(Pt)·이리듐(Ir) 등 희귀 금속과 니켈(Ni)·코발트(Co) 등 핵심 광물 사용량을 대폭 절감해 수전해 촉매 제작의 가격경쟁력을 향상할 것으로 기대했다.
박노창 KETI 센터장은 “단원자 촉매는 금속 사용량을 획기적으로 절감할 수 있어 그린수소 실현에 기여할 수 있다”고 밝혔다.
연구는 KETI 미래전략기술 분야 기본연구사업과 한국연구재단 국가핵심소재연구단을 통해 추진됐다. 화학공학 분야 세계적인 학술지 'Chemical Engineering Journal' 최신호에 게재됐다.
김영호 기자 lloydmind@etnews.com
