수소 생산비 낮춘다…귀금속 촉매 사용량 절반 낮춘 '수전해 전극' 개발

카이스트(KAIST) 신소재공학과 에너지 변환 및 저장재료 연구실 조은애 교수 연구팀이 촉매로 사용되는 귀금속 사용량을 50% 저감한 수전해 전극을 개발했다고 15일 밝혔다.

조은애 교수/사진=KAIST

수전해는 물을 전기분해 해 수소를 생산하는 장치다. 수소 생산과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 그린 수소 생산 기술로 꼽힌다.

하지만 매장량이 백금의 10분의 1에 불과한 귀금속인 이리듐을 촉매로 사용하기 때문에 수소 생산단가가 높다.

연구팀이 개발한 기술은 이리듐 사용량을 절반으로 줄일 수 있다. 연구팀은 티타늄과 몰리브데넘 산화물 담지체를 개발했다. 이는 이리듐 나노 입자의 분산도를 높여 기존에 사용되고 있는 이리듐 촉매와 비교할 때 성능과 내구성을 2배 이상 높일 수 있다.

특히 이리듐 사용량을 줄일 수 있어 수소 생산단가도 낮출 수 있다. 조 교수는 “기존에 개발된 대부분의 수전해 촉매들이 실제 시스템에서는 성능을 제대로 구현하지 못하는데 이번 연구에서 개발한 촉매를 사용해 실제 수전해 시스템을 제작한 결과, 이리듐 사용량을 50%나 줄였음에도 불구하고 상용 촉매와 동일한 성능을 보여줬다”고 설명했다.