KIST, 수전해 촉매 비용 대폭 줄여…이리듐 사용량 '20분의 1' 작성일 11-03 185 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="x7V6XNFOPm"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="ynB2ynXD6r" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="셀레늄 도입에 따른 표면 수산화물층 형성과 이에 따른 이리듐 산화 및 용출 억제" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/03/etimesi/20241103120120042izdn.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="QqV6XNFO8s" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/03/etimesi/20241103120120042izdn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 셀레늄 도입에 따른 표면 수산화물층 형성과 이에 따른 이리듐 산화 및 용출 억제 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="WOdL7OKG8w" dmcf-ptype="general">그린수소 생산 단가를 대폭 낮출 수 있는 기술이 국내에서 개발됐다.</p> <p dmcf-pid="YNV6XNFO6D" dmcf-ptype="general">한국과학기술연구원(KIST·원장 오상록)은 김명근, 유성종 수소·연료전지연구단 박사팀이 고내구성 탄소 지지체를 도입해 이리듐 사용량을 상용 촉매의 20분의 1 수준으로 줄인 고효율 수전해 촉매를 개발했다고 3일 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="GoKfYo5rPE" dmcf-ptype="general">전 세계적으로 수전해 설비 대형화가 추진되나, 가장 우수한 수전해 성능·내구성을 보이는 이리듐 촉매 가격이 높아 걸림돌이 되고 있다.</p> <p dmcf-pid="HyNkVyP3Pk" dmcf-ptype="general">이에 연구팀은 고내구성 탄소 지지체를 도입한 저이리듐 촉매를 개발했다. 기존 탄소 지지체는 수전해 반응 구동 전압인 1.6~2V에서 쉽게 이산화탄소 등으로 산화돼 안정적인 지지체 개발이 중요 과제였다.</p> <p dmcf-pid="XyNkVyP34c" dmcf-ptype="general">이를 해결하기 위해 물과의 상호작용이 적은 소수성 탄소를 지지체로 적용한 결과, 이리듐 사용량을 줄이면서 탄소 부식 반응이 억제되는 것을 확인했다.</p> <p dmcf-pid="ZlLNblf5PA" dmcf-ptype="general">또 내구성을 향상하기 위해 탄소 지지체 위에 셀레늄을 도입했다. 저이리듐 촉매는 수전해 반응 중 쉽게 변하거나 용출돼 내구성이 빠르게 저하되는 문제가 있었다. 이리듐 반응 중 변화를 억제하는 기능을 가진 셀레늄으로 이리듐 표면에 얇은 수산화물 층을 형성, 이리듐 용출을 억제했다.</p> <p dmcf-pid="5bWXjbDxxj" dmcf-ptype="general">개발한 저이리듐 촉매를 상용화 수전해 설비에 적용한 결과, 이리듐 사용량을 기존 20분의 1 수준으로 줄이면서도 성능이 향상되는 것을 확인했다.</p> <p dmcf-pid="1MpzCMTNxN" dmcf-ptype="general">단위면적당 0.05㎎ 이리듐을 도포한 막전극접합체(MEA)를 제작해 고분자 전해질막 수전해(PEMWE) 실험을 진행했을 때, 1.9V에서 3.18암페어(A)/㎠ 전류밀도를 기록해 기존 상용 촉매(2.45A/㎠)보다 우수했다.</p> <p dmcf-pid="t453w4Ii8a" dmcf-ptype="general">김명근 박사는 “저이리듐 촉매 구현을 위한 지지체 개발 및 촉매 성능 확보를 위한 전략을 함께 제시했다”며 “대규모 촉매 합성 기술을 접목해 그린수소 생산 단가 낮추고 수소 사회로의 전환에 기여할 것”이라고 말했다.</p> <p dmcf-pid="Fwxd0wzT4g" dmcf-ptype="general">이번 연구는 과학기술정보통신부 지원을 받아 KIST 주요사업 및 나노소재기술개발사업 등으로 수행됐다. 성과는 ACS 에너지 레터스에 표지논문으로 게재됐다.</p> <p dmcf-pid="3jfPZj3I4o" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 K-배터리, 화재 안전 기술 `선도`…전 세계 특허출원량 1위 차지 11-03 다음 [사이언스포커스]탈모에 붙이면 23%까지 증식···양자점-OLED 패치 세계최초 개발 11-03 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
