한국세라믹기술원(원장 정연길)이 ‘한-유 고효율 수소 및 저탄소디지털 전환 국제공동 연구 조성 사업’의 일환으로 영국 세인트 앤드류스, 독일 프라운호퍼 세라믹전문연구소와 스코틀랜드의 세인트 앤드류스 대학교에서 3자 업무협약을 체결했다고 22일 밝혔다.
이번 협약은 3자 간의 연구교류와 SOEC(고온 수전해) 기초기술 고도화를 위한 것으로 한국세라믹기술원은 페로브스카이트 결정구조의 산소이온 전도성 세라믹 전해질 소재인 ‘LSGM(LaGaO3 전해질 신소재)’ 전해질 기반 셀/초음파 스프레이 신공정 기술을 적용한 셀을 제작할 예정이다.
또한 영국 세인트 앤드류스 대학교는 산화물 나노 전극 촉매를 적용한 LSGM 기반 셀의 성능 향상과 CO₂ 전기분해, 수소생산 성능 향상을 지원하며, 독일 프라운호퍼 세라믹전문연구소(IKTS)는 국내에서 개발한 셀/스택의 수소생산성을 검증하고, 대용량 power to X, CO₂ 전기분해 응용 기술을 개발한다.
SOEC 핵심기술은 고이온 전도성 세라믹 전해질 지지체 기술로, 한국세라믹기술원은 LSGM 소재를 기반으로 하는 고성능 SOEC 핵심기술을 보유하고 있다. 한국세라믹기술원 신태호 박사 연구팀은 해당 기술을 주도적으로 개발하고 있으며, 영국의 세인트 앤드류스 수소 가속화 사업단, 유럽의 프라운호퍼 세라믹전문연구소(IKTS), 일본의 큐슈대학교 국제탄소중립에너지연구소(I2CNER) 등과 전략적 협력관계를 이어오고 있다.
이를 바탕으로 최근 고효율 고온 수소 생산 핵심소재와 SOEC 셀 제작을 위한 새로운 공정 기술을 검증하고 고도화를 위해 국제협력을 강화하고 있다. 특히 기존 코팅 방식의 어려움을 해소하기 위해 비접촉식 코팅 공정(초음파 스프레이)과 높은 셀 제작 수율을 위한 AI 연동 기술을 개발했다.
또한 전극과의 계면 안정성을 탐색하여 고성능 LSGM 기반 SOEC를 구현했으며, 초음파 스프레이 공정을 통해 대면적의 박판형 LSGM 전해질 지지형 셀 제조를 확립하고, 이미지 데이터 기반의 AI 연동 기술을 활용해 높은 생산량을 보장하는 고품질 대면적 셀 제작 기술을 구축했다.
신태호 박사는 “한국세라믹기술원은 국내 유일 LSGM 전해질의 대면적 전해질 지지형 SOEC 셀 연구 개발과 AI 첨단 제조공정을 활용하고 있다”며 “축적된 국내 SOEC 세라믹 부품 소재 기술을 국제기관들과 협력해 국내 SOEC 기술을 세계에 널리 알리고 사업화를 위한 기술 고도화의 선도적인 역할을 다하겠다”고 말했다.
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