IBS, 수소 생산 촉매 비용 20분의 1로 낮춰

이효영 부연구단장 "3개월 내 기술이전 계획"

연구팀이 개발한 촉매로 수소를 만드는 과정을 설명한 그림(왼쪽)과 실제 실험 모습(오른쪽)./IBS 제공

국내 연구진이 수소 생산에 필요한 촉매의 비용을 20분의 1 수준으로 낮췄다. 3개월 내 이 기술을 국내 업체에 이전해 상용화한다는 계획이다.

기초과학연구원(IBS)은 이효영 나노구조물리연구단 부연구단장 연구팀이 단가가 기존 루테늄이나 이리듐 대비 20분의 1에 불과한 새로운 촉매를 개발했다고 24일 밝혔다.

온실가스 배출 없이 수소를 만들려면 물을 수소와 산소로 분해시켜야 한다. 이 반응을 촉진시키는 촉매가 필요한데, 기존의 루테늄이나 이리듐은 단가가 그램당 7~8만원 수준으로 비싸 수소연료의 가격도 높이는 요인이 되고 있다.

연구팀은 값싼 금속인 철과 코발트를 기반으로 새로운 촉매를 만들었다. 특성상 물을 수소·산소로 바꾸는 데 용이한 코발트와 철 합금에 탄소와 극소량의 루테늄을 활용한 다공성층을 첨가했다. 다공성층은 전자의 이동이 쉬워 촉매의 전기전도도와 성능을 높여준다.

성능을 확인하는 실험결과 기존 촉매보다 40% 약한 전기 세기로도 반응을 이끌어낼 수 있었고, 100시간 이상 사용할 수 있었다. 기존 촉매는 내구성 문제로 24시간 이상 사용이 어려웠다.

이 부단장은 "현장 적용이 바로 가능한 기술"이라며 "앞으로 3개월 내 국내 업체에 기술이전해 상용화를 추진할 것"이라고 말했다.

연구성과는 국제학술지 ‘에너지 및 환경과학(Energy & Environmental Science)에 지난 4일 게재됐다.

김윤수 기자(kysme@chosunbiz.com)

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