[한국기술뉴스] 경희대학교 이민형 교수 연구팀은 비금속계로 수소와 산소를 동시에 생산하는 전기화학 촉매 시스템을 개발했다. 개발된 기술은 경희대학교 산학협력단을 통해 2019년 12월 03일 특허를 출원(출원번호 제1020190158942호)했다. 특허 명칭은 ' 효율 및 내구성이 향상된 전기화학 촉매’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

최근 환경오염 문제 및 화석연료의 고갈로 인해 대체에너지에 대한 관심이 높아지면서, 효율적인 대체 에너지로서 수분해를 통한 수소 에너지가 많은 관심을 받고 있습니다.

수분해란 전기 에너지를 이용해 물을 산소 가스 및 수소 가스로 분리하는 반응을 의미합니다. 수분해 기술이 상업적 경쟁력을 확보하기 위해서는 촉매가 수소 또는 산소로의 전환 효율이 높고, 내구성이 우수하며, 낮은 전압에서 작동이 가능해야 합니다.

현재 수소생성반응 촉매로는 주로 백금이 사용되고 있으며, 산소생성반응의 촉매로는 주로 이리듐이 사용되고 있습니다. 그러나 현재의 방식은 고가의 귀금속을 사용하기 때문에 가격 경제성이 낮다는 문제점이 있습니다.

경희대학교 이민형 교수 연구팀은 해당 문제점을 해결하기 위해 비귀금속계 전이금속 활성 성분을 사용하여 수소 및 산소를 동시에 생산할 수 있는 전기화학 촉매를 발명했습니다.

비귀금속계 전이금속 황화물인 니켈 및 코발트를 수열합성 반응에 의해 파우더 형태로 만들고, 폴리아닐린과 조합하여 복합체 촉매를 제조합니다.

본 발명의 촉매는 수소생성반응과 산소생성반응 모두에 있어서 양호한 촉매활성을 나타냅니다. 또한 내구성이 개선되어 장기간 반응에서도 안정적인 촉매 활성을 제공할 수 있습니다.

본 연구팀의 촉매를 활용하면 효과적으로 수소 및 산소를 동시 생산할 수 있어 수분해 시스템을 단순화하고 경제성을 개선할 수 있습니다. 이를 통해 수소 또는 산소 생산에 있어서 수분해 효율 향상과 제품의 가격 경쟁력을 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다.