‘그린수소’ 저가 생산 실마리 풀려

수소 생산시 이산화탄소 배출이 전혀 없는 수소를 ‘그린수소 기술’ 이라고 한다.
 물을 전기분해해 수소와 산소를 생성하는 수전해 기술이 그린수소의 수요를 책임질 차세대 시스템으로 주목받고 있다.
 KAIST 김희탁 교수 연구팀이 수전해 시스템에서 양극 귀금속 촉매 함량을 낮췄을 때 발생하는 성능 악화 현상을 규명, 그린수소 생산기술 저가화에 대한 실마리를 찾았다.
 양이온 전도성 고분자전해질 수전해는 물을 전기분해해 수소 기체를 발생시키는 친환경 수소생산 장치로, 기존의 알칼리성 수전해 대비 높은 성능과 높은 수소생산 순도를 강점으로 지닌다.
 하지만 백금·이리듐 등의 귀금속 소재는 수급 부족과 높은 가격 문제를 수반한다.
 특히 이리듐 기반 촉매는 양극 반응에 가장 적합하지만 매장량이 적어 현재보다 10분의 1 수준의 촉매가 요구되는 고분자전해질 수전해 장치를 개발할 필요가 있다.
 이리듐 촉매 함량을 줄일 때 발생하는 급격한 성능 저하 현상이 고분자전해질 수전해 저가화의 발목을 잡고 있다.
 연구팀은 고분자전해질 수전해의 양극 내 이리듐 촉매 함량을 낮췄을 때 발생하는 성능 저하 문제를 규명했다.
 이리듐 함량을 1/10 수준으로 저감시켜도 동일한 수전해 성능을 얻을 수 있음을 확인했으며, 이는 비싼 귀금속 촉매 사용량을 획기적으로 저감 가능하다는 것을 증명했다.
 김희탁 교수는 “이번 연구결과는 그동안 베일에 싸여있던 이리듐 저감형 수전해 전극의 성능 문제를 짚어 그 이유를 규명하고 해결 전략을 제공했다는 점에서 중요한 의미가 있다” 고 말했다.

/대전 한권수기자 kshan@cctimes.kr