그러나 고효율 수전해 장비의 핵심 요소인 고가의 이리듐(Ir) 촉매 가격이 걸림돌이 되고 있다. 수전해 장비 촉매는 수소를 양성자(수소 이온)와 전자로 분해하는 역할을 한다. 이리듐 촉매는 우수한 성능과 내구성을 가졌지만 아프리카 등 극히 제한된 지역에서만 나온다. 백금(Pt) 촉매보다도 다섯 배 비싸다.
한국과학기술연구원(KIST)이 수전해 장비 내 이리듐 촉매의 양을 기존의 20분의 1로 줄일 수 있는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 수소 생산 단가를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대되는 기술이다.
KIST 수소연료전지 연구단은 이리듐에 고내구성 탄소 지지체와 셀레늄을 접목해 촉매를 적게 쓰면서도 성능을 높이는 원천기술을 확보했다. 이렇게 만든 촉매를 기존의 20분의 1 수준인 1㎠ 면적당 0.05㎎을 써 상용 수전해 장비에 적용한 결과 1.9볼트(V) 전압에서 3.18A(암페어)의 전류 밀도를 나타냈다. 상용 촉매 2.45 A/㎠보다 우수한 성능이다.
KIST는 과학기술정보통신부가 출연연구소 칸막이를 허물고 임무 중심 대형 연구개발(R&D)을 촉진하는 차원에서 올해 새로 출범시킨 ‘글로벌 톱 전략연구단’ 다섯 곳 중 고효율 청정수소 저장 및 활용 전략 연구단, 초거대 계산반도체 전략 연구단 두 곳을 이끌고 있다. KIST 관계자는 “이리듐 사용량을 줄이면서 성능과 내구성을 동시에 높이는 촉매를 개발했다”며 “설비 대형화 과정에서 발생하는 비용 문제를 해결할 수 있을 것”이라고 말했다. 이 기술에 관한 논문은 임팩트팩터(IF) 19.5의 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스’ 표지 논문(사진)으로 실렸다.
이해성 기자
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