[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = KAIST는 신소재공학과 에너지 변환 및 저장재료 연구실 조은애 교수 연구팀이 촉매로 사용되는 귀금속 사용량을 50% 줄인 수전해 전극을 개발했다고 15일 밝혔다.

수전해는 물을 전기분해해 수소를 생산하는 장치로 수소 생산과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 수소 생산 기술이다.

Ir/TiO2-MoOx 에서 이리듐 촉매와 티타늄-몰리브데넘 산화물의 상호작용[사진=KAIST] 2020.09.15 memory4444444@newspim.com

그러나 매장량이 백금의 10분의 1에 불과한 귀금속인 이리듐을 촉매로 사용하기 때문에 수소 생산단가가 높다는 단점이 있다.

이에 연구팀은 티타늄과 몰리브데넘 산화물 담지체를 개발해 이리듐 나노 입자의 분산도를 높여 기존 사용되고 있는 이리듐 촉매와 대비 성능과 내구성을 2배 이상 높이는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 기술을 사용하면 이리듐 사용량을 절반으로 줄일 수 있어 그린 수소 생산단가를 크게 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

조은애 교수[사진=KAIST] 2020.09.15 memory4444444@newspim.com

조은애 교수는 "이번 연구에서 개발한 촉매를 사용해 실제 수전해 시스템을 제작한 결과 이리듐 사용량을 50%나 줄였음에도 불구하고 상용 촉매와 동일한 성능을 보여줬다는데 큰 의미가 있다ˮ며 "앞으로도 그린 수소 생산 실용화를 위해 고활성·고내구성 전극 촉매개발을 위한 연구를 이어갈 계획ˮ이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 수소에너지혁신기술개발사업과 미래소재디스커버리사업, 산업통상지자원부와 한국산업기술진흥원의 수소연료전지차 부품실용화 및 산업기반육성사업의 지원으로 수행됐다.

김엄지 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구결과는 촉매 분야 국제 학술지인 `어플라이드 카탈리시스 B: 인바이러멘탈(Applied Catalysis B: Environmental)' 온라인판에 지난 8월 25일 게재됐다.

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