[대학저널 오혜민 기자] 중앙대학교는 융합공학부 김수길 교수 연구팀이 차세대 그린 수소 생산의 핵심기술로 꼽히는 고분자 전해질막 수전해에 필요한 전극의 성능과 내구성을 획기적으로 끌어올리는데 성공했다고 20일 밝혔다.

연구팀은 KAIST(한국과학기술원) 이진우 교수와 공동 연구를 통해 전기도금과 전기화학적 산화방법을 적용한 3차원 구조 민들레 포자 형태의 이리듐-니켈 복합 전극을 제작해 문제를 해결했다.

이번 연구에서 새롭게 개발한 촉매를 활용할 경우 기존 상용촉매 대비 훨씬 적은 에너지만으로도 더 많은 양의 수소를 생산할 수 있으며, 새롭게 개발된 촉매는 산화구조가 제어된 극소량의 다공성 이리듐 산화물 나노골격 구조에 합금코어가 존재하는 형태를 띤다.

전기화학적 분석과 X-선 흡수 분광법 등을 이용한 분석을 한 결과 이리듐의 나노 골격 구조, 니켈과 전자 구조적 시너지 효과로 인해 촉매의 활성과 내구성이 획기적으로 개선됐음이 규명됐다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 중견연구자 지원사업과 수소에너지혁신기술개발사업의 지원으로 이뤄졌다. 연구에는 중앙대 대학원 융합공학부 여경림씨가 제1저자, KAIST 김호영 박사와 이진우 교수가 공동 교신저자, 포항 가속기 연구소의 이국승 박사가 공동저자로 참여했다.

김 교수는 “이번 연구를 통해 양성자 교환막 수전해 시스템 상용화에 걸림돌로 작용했던 반응속도 문제를 획기적으로 개선했고, 기존 상용 촉매의 높은 가격과 낮은 안정성 문제도 해결할 수 있었다”며 “새롭게 개발한 전극 촉매는 수전해의 상용화를 앞당기고 수소 생산단가를 낮추는 계기가 될 것”이라고 말했다.

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