그린수소 상용화 걸림돌 '이리듐' 사용량 10분의 1로 줄인다

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KIST·서울대, 이리듐 나노튜브 그물망 입힌 수전해 전극 개발

(서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 그린수소 상용화에 걸림돌이던 귀금속 이리듐의 사용량을 10분의 1 이하로 줄이는 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 수소·연료전지연구단 박현서 책임연구원 연구팀은 서울대 성영은 교수 연구팀과 공동으로 이리듐 나노튜브를 그물망 구조로 배치해 기존보다 훨씬 적은 이리듐으로도 전기가 끊기지 않는 수전해 전극을 구현했다고 3일 밝혔다.

수전해 전극은 수소를 생산할 때 물을 수소와 산소로 쪼개는 역할을 하며 전극에 희귀 금속인 이리듐이 쓰인다.

하지만 이리듐은 백금보다도 비싼 희귀 금속인 데다 전 세계 연간 생산량이 수십 t에 불과해 그린수소 상용화의 난제로 꼽혀 왔다.

연구팀은 이리듐을 작은 알갱이로 뿌려 사용하던 기존 방식에서 벗어나 은 나노와이에어 이리듐을 얇게 입힌 후 내부 은을 녹여 이리듐 나노튜브를 만들어 그물망 형태를 연결했다.

그 결과 기존 전극에선 이리듐이 1㎠당 350마이크로그램(㎍, 100만분의 1g) 이상 필요했지만, 나노튜브 전극은 31.3㎍만으로도 같은 수준의 성능을 냈다.

또 40일 장기 구동 시험에서도 30일 구동 후 초기 성능 대비 98.3% 수준 성능을 유지했다.

박 책임연구원은 "적은 양의 이리듐으로도 높은 성능을 내는 것을 넘어, 실제 장기 구동에 필요한 구조적 조건까지 정량적으로 제시했다는 점에서 의미가 있다"라며 "적은 귀금속을 쓰는 수전해 전극의 상용화 설계 기준으로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 지난 3월 31일 국제학술지 '응용 촉매 B: 환경 및 에너지'에 실렸다.

shjo@yna.co.kr

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