UNIST "산화철 이용한 고효율 친환경 수소 생산 시스템 개발"

"태양광 수소 전환 효율 3.2배 향상…100시간 지속 사용"

녹슨 철을 이용해 고효율 수소를 생산하는 기술을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 개발했다.

20일 UNIST에 따르면 에너지화학공학과 장지현 교수팀은 전기적 특성이 높은 산화철을 사용한 광전극으로 친환경 수소 생산하는 시스템을 만들었다.

그동안 산화철은 전기적 성능이 부족해 수소 생산 효율이 낮았다.

물을 분해하는 면적이 좁고, 전자 이동 거리가 길어 상업화가 어려웠던 것이다.

이에 연구팀은 게르마늄, 티타늄, 주석을 섞어 산화철의 전기적 특성을 개선했다.

열을 이용해 다공성 구조를 만들어 반응 면적을 넓히고, 전자 이동 거리를 줄였다.

연구팀은 이 과정을 통해 평균 직경 10㎜ 이하의 다공성 산화철 전극을 제작하는 데 성공했다.

다공성 산화철 전극은 태양광 수소 전환 효율을 기존 산화철 전극과 비교해 3.2배 높였고, 100시간 동안 효율 저하 없이 지속 사용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

장지현 교수는 "수소 생산 효율을 크게 높이는 동시에 상업화를 위한 중요한 기술적 진전을 이뤄냈다"며 "그린수소 생산 상업화를 앞당기고, 다양한 반도체 시스템에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 'ACS 에너지 레터스'(ACS Energy Letters)에 지난 3일 자로 공개됐다.

연구는 한국연구재단 중견연구과제, ERC 미세플라스틱 대응 화공/바이오 융합 공정 연구센터 과제의 지원을 받았다.

/연합뉴스