수소 손쉽게 양산할 수 있는 기술 개발

수소 손쉽게 양산할 수 있는 기술 개발

 

한·미 공동 연구팀이 청정 에너지원인 수소를 손쉽게 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 포스텍 기계공학과 진현규 교수와 미국 스탠포드대 기계공학과 아룬마줌다 교수팀, 윌리엄 추에 재료공학과 교수팀이 공동으로 수소를 양산할 수 있는 폴리-양이온 산화물을 발견했다고 2018년 06월 25일 밝혔다.

 

수소는 수소 자동차와 니켈-수소 전지 등 청정 에너지원으로 각광받지만, 전체 생산량의 90%를 이산화탄소를 많이 배출하는 스팀-메탄 개질 방법으로 생산한다. 대안으로 최근 2단계 열화학적 물 분해 기술이 개발됐지만, 고온에서만 반응이 일어난다는 한계 때문에 상용화가 어려웠다.

 

공동 연구팀은 2단계 열화학적 반응을 통해 촉매 물질을 이용해 물로부터 수소와 산소를 분리, 수소를 생산하는 방법을 활용했다. 물 분해 반응 온도를 결정하는데 물질 내부 무질서도가 중요한 역할을 한다는 점에 착안해 2단계 열화학적 물 분해 반응을 거치는 동안 무질서도가 크게 변화할 수 있는 폴리-양이온 산화물을 개발했다.

 

폴리-양이온 산화물을 사용하면 이전 보다 크게 낮은 온도인 1100도씨 미만에서도 수소를 분해할 수 있다. 이렇게 되면 기존 화학 공정 시설을 활용할 수 있어 대량 생산에 용이하고 산업 현장에서 쉽게 활용될 수 있다.

 

진현규 교수는 “2단계 열 화학적 물 분해 반응을 통한 수소 생산 기술은 경제성 및 상용화 가능성에서 높은 평가를 받고 있음에도 불구하고 높은 온도를 필요로 했기 때문에 상용화가 늦어지고 있었다”면서 “폴리-양이온 산화물의 발견으로 이산화탄소 발생 없는 수소 대량 생산 기술의 상용화에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.