고려대·성대·KIST, 수소 생산비용 절감 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 고려대·성균관대 연구진이 그린 수소 생산 비용을 획기적으로 절감하는 소재를 개발했다.

왼쪽부터 홍용주 박사 (제1저자, 고려대학교), 정상연 (제1저자, 고려대학교), 유성종 박사 (교신저자, 한국과학기술연구원, KIST), 이상욱 교수 (교신저자, 성균관대학교), 이광렬 교수 (교신저자, 고려대학교).(사진=고려대 제공)

고려대는 이광렬 화학과 교수팀이 이상욱 성균관대 교수팀, 유성종 한국과학기술연구원(KIST) 박사팀과의 공동 연구에서 이러한 성과를 거뒀다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 저명 학술지(Advanced Energy Materials) 표지 논문으로 선정됐다.

수소는 차세대 친환경 에너지원으로 꼽힌다. 연소 후 이산화탄소를 배출하지 않으면서도 높은 에너지 효율을 보이기 때문이다. 수소 생산 과정에선 물을 전기 분해하는 수전해 기술이 대표적으로 쓰인다.

특히 음이온 교환막 수전해 기술은 알카라인 수전해와 고분자 전해질막 수전해의 우수 특성을 결합한 차세대 기술이다. 다만 이런 방식은 귀금속인 백금을 촉매로 사용하기에 가격 경쟁력이 떨어지는 단점이 있다.

연구팀은 ‘음·양이온교환’이라는 새로운 방식으로 나노입자를 제어, 이리듐·루테늄·인으로 구성된 물질을 복합 구조의 나노튜브 형태로 구현하는 데 성공했다. 루테늄 인화물(Ru₂P)과 이리듐 인화물(Ir₂P) 간 시너지가 발생, 기존 촉매보다 수소 생산이 크게 향상된다는 점도 이번 연구에서 확인했다.

이광렬 교수는 “음·양이온 교환이라는 독창적 접근을 통해 새로운 이종 구조 촉매를 개발한 중요한 성과”라며 “이를 통해 수소 생산 효율을 높일 수 있는 고성능 촉매 개발에 기여했으며, 향후 그린 수소 기술의 상용화에 한 걸음 더 다가갈 것으로 기대된다”고 했다.