포스텍 연구팀, 그린수소 생산비 절감 기술 개발

박태호 화학공학과 교수 연구팀
고온·고전류서도 성능 탁월한
획기적 ‘음이온 교환막’ 만들어

박태호 교수. /포항공대 제공

포항공과대학교는 박태호 화학공학과 교수 연구팀이 한국재료연구원 에너지·환경재료연구본부 최승목 박사 연구팀과 함께 그린(green)수소 생산 비용을 대폭 낮출 핵심 소재를 개발했다고 2일 밝혔다.

지금까지 수소는 ‘궁극의 청정에너지’로 주목받아 왔지만 생산하는 데 막대한 비용과 기술적 어려움이 따랐다.

연구팀은 고분자 구조 사이에 ‘틈새 알킬 사슬(interstitial alkyl chain)’이라는 특수 분자를 추가해 이온의 이동을 획기적으로 개선하는 ‘음이온 교환막(AEM)’을 만들었다. 

연구팀이 만든 AEM은 이온의 이동을 획기적으로 개선했을 뿐 아니라 고온(80℃)에서도 뛰어난 이온 전도성을 보였다. 강한 알칼리 환경에서도 2000시간 이상 안정적으로 작동했다. 

특히 시간이 지나면서 성능이 떨어지는 정도를 나타내는 전압 강하율이 시간당 29mV(밀리볼트) 이하에 불과해 에너지 손실도 매우 적은 것으로 나타났다.

박태호 교수는 “이번 연구는 수소 생산 기술의 ‘비용 장벽’을 허문 성과”라며 “고온과 고전류 환경에서 AEM 수전해 기술의 약점을 극복함으로써 앞으로 친환경 수소 생산 기술의 산업 현장 적용이 더욱 빨라질 것”이라고 전했다.

이번 연구는 에너지 분야 학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)’ 온라인판에 최근 게재됐다.

/단정민기자 [e-mail]