"고순도의 수소 생산" 차세대 수전해 소재 개발

화학연구원 "해외 우수 소재보다 성능·내구성 뛰어나"

한국화학연구원은 해외 상용 소재 대비 성능과 내구성이 월등히 뛰어난 음이온 교환막 소재를 개발했다고 3일 밝혔다.

음이온 교환막 수전해 기술은 음이온만 선택적으로 이동시키는 교환막을 전해질로 사용해 수소를 생산하는 시스템이다.

고순도의 수소를 생산할 수 있어 차세대 수전해(물을 전기분해해 수소 생산) 기술로 떠오르고 있다.

현재 알카라인 수전해 기술과 양이온 교환막 수전해 기술이 상용화돼 있다.

알카라인 수전해 기술은 설비 비용이 저렴하고 기술적 성숙도가 높지만, 효율이 떨어지고 수소의 순도가 낮으며, 양이온 교환막 수전해 기술은 고가의 귀금속을 촉매로 써야 한다는 단점이 있다.

이에 저렴한 촉매를 활용해 고순도의 수소를 생산할 수 있는 음이온 교환막 수전해 기술이 주목받고 있지만 음이온 교환막 소재의 낮은 성능과 내구성이 상용화에 걸림돌이었다.

연구팀은 분자구조 조절이 쉬운 폴리카바졸계 소재를 설계한 뒤 분자량을 높이는 기술을 적용해 음이온 교환막 소재를 개발했다.

기존 상용화된 소재보다 내구성은 10배 높고 이온 전도도(이온 전도 성능) 또한 20% 이상 높아 해외 우수 소재보다도 뛰어난 최고 수준이라고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 규모를 키우는 대용량 합성 연구와 대면적 강화막 제조를 후속 연구로 준비 중이다.

/연합뉴스