[가스신문=최인영 기자] 그린수소 생산단가를 낮출 수 있는 수전해 전극을 국내 연구진이 개발했다. 물을 전기분해해 수소를 얻는 수전해 기술은 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않아 친환경적이지만 비싼 촉매가격 때문에 그동안 그린수소의 생산단가도 높은 한계를 지녔다.

KAIST(총장 신성철) 신소재공학과 에너지 변환 및 저장재로 연구실 조은애 교수연구팀은 기존 촉매보다 귀금속 사용량을 50% 줄인 수전해 전극을 개발했다고 지난 15일 밝혔다.

수전해 기술에 사용되는 귀금속 이리듐 촉매는 매장량이 백금의 10분의1에 불과해 수소생산 단가를 높이는 원인으로 작용한다. 연구진은 티타늄과 몰리브데넘 산화물 담지체를 개발, 이리듐 나노입자의 분산도를 높여 기존 이리듐 촉매 대비 성능과 내구성을 2배 이상 높이는데 성공했다.

이리듐 산화물 담지체 사이의 전자이동으로 통해 이리듐의 전자구조를 산소발생 반응에 최적화하도록 설계함으로써 이리듐 사용량을 절반으로 줄일 수 있는 것이다.

조은애 교수는 “기존 수전해 촉매들은 실제 시스템에서는 성능을 제대로 구현하지 못하는데 반해 이번에 개발한 촉매는 실제 수전해 시스템에서도 동일한 성능을 보였다”며 “앞으로도 그린수소 생산에 기여하는 고활성·고내구성 전극 촉매개발 연구를 이어갈 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단의 수소에너지혁신기술새발사업과 미래소재디스커버리사업, 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원의 수소연료전지차 부품실용화 및 산업기반 육성사업의 지원을 받아 이뤄졌다. 연구성과는 촉매 분야 국제 학술지인 어플라이드 카탈리시스 B에 지난달 25일 온라인 게재됐다.