경기도의 산학협력 지원사업인 경기도 지역협력연구센터(GRRC)에서 탄소중립의 핵심 기술인 수전해 시스템의 효율을 높이는 기술을 개발했습니다.

경기도는 오늘 방진호 한양대학교 에리카(ERICA) 화학분자공학과 교수팀이 그린수소 생산 상용화 성공을 위한 촉매 공정 기술을 개발했다고 밝혔습니다.

공정모식도(자료제공 경기도)
공정모식도(자료제공 경기도)

그린수소 등 수소 생산을 위한 수전해 시스템은 전기에너지를 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 장치로 이산화탄소가 배출되지 않아 탄소중립에 크게 기여하는 기술입니다.

화석 연료를 기반으로 수소를 생산하는 부생 수소 방식에서 벗어나서 고순도의 그린수소를 생산할 수 있는 가장 이상적인 수소 생산 방법으로 알려져 있습니다.

하지만, 고가의 귀금속 촉매 소재를 사용함에도 불구하고 물 전기분해 반응에서 수소 생성 반응에 비해 산소 생성 반응(물 산화 반응)의 반응 속도가 낮아 수소 생산 효율이 떨어져 실용화에 어려움을 겪고 있습니다.

발생반응효율 비교 결과(자료제공 경기도)
발생반응효율 비교 결과(자료제공 경기도)

이러한 문제점을 해결하기 위해 방진호 교수팀은 저가의 비귀금속 벌크 코발트 산화물을 황화수소로 채워진 환경에서 10분간 열처리함으로써 나노 구조화와 표면 활성을 극대화할 수 있는 혁신적인 촉매 공정을 개발했습니다.

이번 촉매 기술은 또한 다종 성분입자의 크기 및 조성 분포, 형상 등의 특성에 맞춰 범용적으로 적용될 수 있어 신개념 에너지 변환 기술 반응 촉매 분야의 신산업 창출을 가져올 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

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