수소 대량생산 가능 촉매 개발
포스텍 조강우 교수 연구팀 GIST 이재영 교수팀 합동 높은 활성과 안정성 갖춰 친환경 수소생산 선도 기대
2023-02-01 조석현기자
포스텍은 환경공학부 조강우<사진> 교수 연구팀이 GIST 지구·환경공학부 이재영 교수 연구팀과 함께 니켈-철 스피넬 산화물에 소량의 이리듐 도핑을 통해 이리듐 산화물보다 높은 활성과 기존 니켈-철 산화물보다 우수한 안정성을 가진 산소발생반응용 촉매 개발에 성공했다고 1일 밝혔다.
수전해 과정에서는 물을 전기분해하면 산소발생반응과 수소발생반응이 동시에 일어나는데 전체 반응이 속도가 비교적 느린 산소발생반응에 맞춰 진행된다.
산소발생반응이 느려질수록 수소 생산 속도도 느려지기 때문에 산소반응발생의 속도를 올려주는 촉매를 사용하는 것이 필수적이다.
일반적으로 백금이나 이리듐 등 귀금속 촉매를 사용하는데 가격이 비싸 상용화를 제한한다는 단점이 있다.
저가 금속 기반의 촉매들이 개발됐지만 귀금속 촉매보다 반응이 느리다는 한계가 있었다.
연구팀이 이번에 개발한 촉매는 대량생산이 가능한 졸겔법(sol-gel)을 사용했다.
높은 전류 밀도 조건에서 이리듐 산화물보다 과전압이 40mV 이상 낮고, 130일 이상 구동이 가능할 정도로 안정성이 높은 것으로 나타나, 해당 촉매를 활용해 친환경 수소생산을 앞당길 것으로 기대된다.