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03.19 (화)

폐목재에서 수소 생산… UNIST 바이오 연료시스템 개발

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UNIST 류정기 교수팀
바이오매스를 ‘전자 공급원’으로 쓰는 시스템 개발
수소 발생 효율높이고, 고부가가치 화합물 생산


파이낸셜뉴스

[연구그림] 리그닌 분해를 통한 부산물 생산과 수소 발생 반응의 모식도 /사진=UNIST

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【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】 폐목재와 같은 바이오매스(Biomass)로 수소를 생산하는 기술이 개발돼 눈길을 끌고 있다.

바이오매스 분해 과정에서 생성되는 전자를 이용해 수소를 생산하는 방식인데, 생산물은 고부가가치 화합물로 수소 생산 효율도 높이는 일석이조의 기술로 평가받고 있다.

UNIST(울산과학기술원)는 에너지 및 화학공학부의 류정기 교수팀이 바이오매스에 포함된 리그닌(Lignin)을 이용하는 '바이오 연료 시스템'을 개발했다고 20일 밝혔다.

이 시스템은 몰리브덴(Mo) 촉매로 리그닌을 분해해 고부가가치 화합물을 생산하고, 이 과정에서 추출된 전자를 이용해 수소도 효과적으로 생산한다.

바이오매스는 목재 가공 과정에서 버려지는 나무와 톱밥으로 만드는 고체연료인 우드펠릿과 우드칩, 폐목재 등을 태워서 연료로 사용하는 발전원이다.

폐목재 등에 많이 포함된 '리그닌'은 차세대 바이오 소재로 주목받는 물질이다. 류 교수팀은 산소 발생 반응의 비효율을 줄일 방법으로, 새로운 전자 공급원(Electron Donnor)인 리그닌을 쓰는 바이오 연료 시스템을 개발했다.
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[연구진사진] 공동 1저자인 최유리 UNIST 연구조교수, 류정기 교수, 1저자인 오현명 UNIST 에너지공학과 석·박통합과정 연구원 /사진=UNIST 제공

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몰리브덴 기반의 저렴한 금속 촉매(PMA)를 사용해 낮은 온도에서 리그닌을 분해하고, 그 과정에서 생성되는 전자를 추출해 수소를 만드는 원리다. 이 장치는 리그닌에서 나온 전자가 도선을 따라 수소 발생 반응이 일어나는 전극 쪽으로 이동하도록 설계돼 있다.

류정기 교수는 "이번에 개발한 '바이오 연료 시스템'은 백금(Pt) 같은 고가의 촉매 대신 저렴한 촉매와 낮은 전압을 사용해 수소와 가치 있는 화학물질을 생성하는 기술"이라며 "물의 전기분해에서 산소 발생 반응을 대체할 새로운 방법을 제시했다는 의미도 크다"고 강조했다.

ulsan@fnnews.com 최수상 기자

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