[서울=뉴시스]윤신영 인턴 기자 = 고려대학교와 한국과학기술원(KIST)이 개발한 저비용·고효율 나노촉매가 수전해 기술의 상용화에 속도를 붙일 것으로 보인다.

고려대학교는 화학과 이광렬 교수팀이 KIST와의 공동연구로 친환경 그린수소 생산에 효과적인 나노촉매를 개발했다고 23일 밝혔다.

수전해 기술은 물을 분해해 탄소 배출 없이 수소를 생산하는 친환경 기술이다. 그러나 수전해 과정 중 발생하는 산소 반응은 수소 생산의 에너지 효율을 떨어트리고 반응 속도를 늦추는 한계가 있었다.

친환경 수소 생산의 상용화를 위해서는 고효율 산소 발생 반응을 실현할 촉매 개발이 필요하다. 현재 주로 사용되고 있는 촉매는 이리듐과 루테늄 산화물이다.

이리듐은 비용이 높아 경제성이 떨어지고, 루테늄은 이리듐 대비 비용이 낮지만 산성인 수전해 환경에서 쉽게 용해되지 않는 단점이 있다.

연구팀은 루테늄과 이리듐이 원자 수준에서 조립된 나노촉매를 개발했다. 이들은 니켈 황화물 나노막대 표면에 이리듐을 도포해 '루테늄-이리듐 합금 산화물' 형태의 혼합 합금상을 산출했다.

연구팀이 이리듐을 도포해 생성한 표면 격자 제어 구조는 기존 촉매보다 높은 산소 발생 반응을 보였다. 더불어 촉매 성능평가에서 현재 상용되고 있는 이리듐 산화물 촉매보다 높은 전류밀도와 250시간 이상의 장기 내구성을 나타냈다.

연구를 총괄한 이광렬 교수는 "이번 연구로 개발된 나노 촉매는 OER(산소 반응) 촉매 성능의 한계를 극복해 대규모 그린수소 생산과 상용화에 중요한 역할을 할 것"이라고 기대감을 전했다.

한편 현대자동차와 KIST 등의 지원을 받아 수행된 이번 연구는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)'에 지난 10일 게재된 바 있다.


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