전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 라이브
KYD 디데이
산업 에너지

속보

더보기

버려지는 유휴전력으로 고효율 수소 생산한다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

재료硏, 고신뢰성 전착 공정기술 개발

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 유휴전력으로 친환경 수소를 저렴하게 분산, 독립적으로 생산 하는 수전해 기술을 개발해 막대한 에너지 관리 비용을 줄일 수 있는 단초를 마련했다. 유휴전력이란 재생에너지로 생산된 전력이 계통에 연계되지 못해 버려지는 전력을 말한다.

23일 과학기술정보통신부에 따르면 재료연구소(KIMS·소장 이정환) 표면기술연구본부 최승목 박사 연구팀은 청정 수소를 생산할 수 있는 수전해 시스템의 효율과 내구성을 증가시키는 역할을 하는 고효율 비귀금속 촉매를 저가로 합성 가능한 고신뢰성 전착 공정 기술을 세계 최초로 개발했다.

에이씨에스 서스테이너블 케미스트리 앤 엔지니어링 논문 표지 사진 [자료=재료연구소]

온실가스 저감을 위한 신기후체제 출범 후, 전 세계는 무한 재생산 가능한 수소에너지에 대한 관심을 높여가고 있다. 하지만 현재 생산되는 대부분의 수소는 개질 수소, 부생 수소 등 화석연료를 기반으로 하고 있어 진정한 의미의 청정 에너지원이라고 부르기는 어렵다.

반면에 버려지는 유휴(예비) 전력으로 물을 전기분해해 생산되는 수소는 사용 후 다시 물로 되돌아가기 때문에 완전한 청정 에너지원이다. 이를 생산하기 위한 수전해 시스템 중 하나인 음이온 교환막 수전해는 저가의 비귀금속 촉매를 사용하는 장점이 있지만 사용되는 촉매의 활성과 내구성이 낮은 단점이 존재한다.

이로 인해 여전히 산소발생 촉매로 귀금속인 고가의 이리듐 산화물(IrO2) 또는 수소발생 촉매로 다공성 탄소분말에 담지된 백금(Pt/C)을 사용하는 한계를 보여주고 있다.

연구팀은 문제해결을 위해 저가의 고성능·고내구성을 갖춘 비귀금속 2차원 나노구조 촉매를 개발했다. 재현성 높은 원스텝 전착 공정 기술을 통해 촉매가 기판위에 바로 증착됨으로써 촉매 합성공정을 단순화했다.

이를 통해 촉매층과 전극 기판의 접착성을 높여 전도성을 향상시키고 기존 공정에 사용되는 접착제(binder)를 사용하지 않아 높은 활성과 내구성을 확보했다. 이뿐만 아니라 수소 발생의 주요 저항 중 하나인 물질 전달 저항을 감소시켜 수소 및 산소 발생 효율과 내구성을 비약적으로 향상시켜 기존 귀금속 이리듐 산화물 촉매에 버금가는 우수한 특성을 보여줬다. 후속연구를 통해 이리듐 산화물 촉매보다 1.5 배 우수한 활성의 촉매를 개발해고 관련 연구 결과를 논문에 발표했다.

또한 실제 상황에서 개발된 촉매의 성능을 평가하기 위해 자체적으로 개발한 단위셀에서 평가했고 더 나아가 상용화 가능 단계인 스택에서의 실증 연구를 진행하고 있다. 단위셀(single cell)이란 실제 시스템에 장착되는 상용화 스택을 모사 할 수 있는 작은 면적의 셀이다.

이번 기술개발을 통해 재생에너지 발전 비중 증가에 기여, 동시에 버려지는 유휴전력을 활용해 수소를 ‘생산(수전해)-저장(수소저장합금 또는 용기)-활용(연료전지)’할 수 있는 수소에너저저장시스템의 실용화를 크게 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

이를 통해 중앙 집중-분배 방식의 수소가 아니라 활용하는 곳에서 바로 수소를 생산할 수 있어 국가 전체 에너지 관리 효율을 크게 증가시켜 막대한 에너지 관리 비용을 줄일 수 있다. 또한 대부분 수입에 의존하는 에너지 전환 촉매 분야에서 국산화에 의한 수입 대체 효과 뿐만 아니라 해외로의 수출도 가능할 것으로 전망된다.

연구책임자인 재료연구소 최승목 선임연구원은 “이번 기술을 통해 높은 수소 발생 효율을 보이는 저가의 비귀금속 촉매 전극을 원스텝으로 재현성 있게 대면적으로 제작하는 것이 가능해졌다”며 “이를 통해 저가로 수소를 생산할 수 있는 수전해 시스템의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

연구결과는 미국화학회(American Chemical Society)의 ‘에이씨에스 어플라이드 머테리얼스 앤 인터페이시즈(ACS Applied Materials & Interfaces)’와 ‘에이씨에스 서스테이너블 케미스트리 앤 엔지니어링(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)’ 표지논문으로 실렸다.

 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
UAE "바라카 원전, 드론 피격" [서울=뉴스핌] 오상용 기자 = 아랍에미리티(UAE)의 아부다비 당국은 17일 "알다프라 지역에 위치한 바라카 원자력 발전소에서 드론 공격에 의한 화재가 발생했다"고 밝혔다. 로이터에 따르면 아부다비 공보국은 "원전 내부 경계선 바깥에 위치한 발전기가 드론 공격을 당했다"며 "당국이 화재 발생에 대응하고 있다"고 알렸다. 이어 "인명 피해는 보고되지 않았고 방사선 안전 수준에도 영향이 없다"며 "연방 원자력 당국은 발전소의 주요 시스템이 정상적으로 작동하고 있음을 확인했다"고 전했다. 해당 드론이 어디서 발사됐는지에 대해서는 아직 알려진 게 없다.  앞서 이란 최고지도자의 수석 고문인 모하마드 모흐베르는 자신의 X 계정에 "이란은 수년간 걸프 국가(이웃 아랍 국가)들을 친구이자 형제로 여겼지만, 그들은 독립성을 버리고 팔레스타인과 이란의 적들에게 자신들 조국의 운명을 맡겼다"고 비난했다. 그는 "이란은 미 중부사령부의 임대 전초 기지(중동 역내 미군 기지)들에 대해 전면적 대응을 하지 않았지만 이런 자제가 영원하지는 않을 것"이라고 했다. 모흐베르 고문은 해당 게시글에 #쿠웨이트와 #아랍에미리트(UAE)라는 해시태그를 붙여 자신의 비난이 쿠웨이트와 UAE에 맞춰져 있음을 시사했다. 지난 13일 쿠웨이트 당국은 부비얀섬에 침투하려던 이란 이슬람혁명수비대 대원 4명을 체포했다고 발표, 이란과 긴장 수위를 높였다. 이번 전쟁에서 UAE는 중동 내 가장 두드러진 반(反)이란 노선을 취하고 있다. 지난달 이스라엘과 공조해 이란 본토 공격을 감행한 것으로 알려져 있다. UAE 당국은 공식적으로는 부인했지만, 주요 외신들을 통해서는 베냐민 네타냐후 이스라엘 총리가 전쟁 중 UAE를 은밀히 방문했다는 보도도 나온 바 있다. 지난 1일(현지시간) 아랍에미리트(UAE) 두바이 제벨알리 항만 인근에서 연기가 솟고 있는 모습. [사진=로이터 뉴스핌] osy75@newspim.com 2026-05-17 19:52
사진
北 내고향축구단, 19일 기자회견 [서울=뉴스핌] 남정훈 기자 = 수원FC 위민과의 남북 맞대결을 앞둔 북한 여자축구 클럽팀 내고향여자축구단이 17일 오후 인천국제공항을 통해 한국 땅을 밟았다. 내고향여자축구단은 2025-2026 아시아축구연맹(AFC) 여자 챔피언스리그(AWCL) 4강전 참가를 위해 방한했다. 통일부는 지난 14일 내고향여자축구단의 남한 방문을 승인했고, 대한축구협회가 통보한 선수단 및 관계자 총 39명이 이날 입국했다. [영종도=뉴스핌] 이형석 기자 = 북한 내고향축구단이 17일 오후 인천공항을 통해 방남하고 있다. 2026.05.17 leehs@newspim.com 북한 여자 축구 클럽팀이 한국을 찾은 것은 이번이 처음이다. 북한 축구팀의 방한 자체도 2018년 강원도 춘천·인제에서 열린 아리스포츠컵 국제축구대회 참가 이후 8년 만이며, 성인 여자 축구팀 기준으로는 2014 인천 아시안게임 이후 12년 만이다. 당시 북한 여자대표팀은 금메달을 차지했고, 남자대표팀은 은메달을 획득한 바 있다. 내고향여자축구단은 지난 13일부터 16일까지 중국 베이징에서 경유지 캠프를 차리며 현지 훈련을 진행했고, 이날 한국에 입성했다. 입국 직후에는 숙소로 이동했으며, 이후 훈련 일정은 비공개로 진행될 예정이다. 아시아축구연맹(AFC) 규정상 공식 훈련 이전 비공개 훈련은 문제 없다. 북한 평양을 연고로 한 내고향여자축구단은 2012년 창단된 기업형 구단이다. 소비재 기업 '내고향'의 후원을 받고 있으며, 북한 여자축구 1부 리그에서 여러 차례 우승한 강호로 평가받는다. 이번 대회에서도 강력한 우승 후보로 꼽힌다. [영종도=뉴스핌] 이형석 기자 = 북한 내고향축구단이 17일 오후 인천공항을 통해 방남하고 있다. 2026.05.17 leehs@newspim.com 실제 내고향여자축구단은 예선리그를 3전 전승으로 통과했고, 이 대회 조별리그 C조에서는 2승 1패로 8강 토너먼트에 진출했다. 특히 조별리그에서 성사된 수원FC 위민과의 첫 남북 클럽 맞대결에서는 3-0 완승을 거두며 강한 인상을 남겼다. 이어 8강에서는 베트남 호찌민을 3-0으로 완파하고 준결승 무대까지 올랐다. 수원FC 위민에는 한국 여자 축구의 전설 지소연을 비롯해 김혜리, 최유리 등 전·현직 한국 국가대표가 포진해 있다. 지난 3월 대회 8강전에서는 디펜딩 챔피언 우한 장다(중국)를 4-0으로 완파하며 준결승에 올랐다. 남북 클럽팀의 맞대결은 오는 20일 오후 7시 수원종합운동장에서 열린다. 승리 팀은 23일 오후 2시 같은 장소에서 멜버른 시티(호주)와 도쿄 베르디 벨레자(일본) 경기 승자와 결승전을 치른다. 이번 대회는 여자축구 클럽 차원의 남북 대결이라는 점에서 큰 관심을 받고 있다. 대한축구협회에 따르면 4강전 티켓은 예매 시작 약 12시간 만에 일반 판매분 7087장 모두 매진됐다. [영종도=뉴스핌] 이형석 기자 = 방남한 북한 내고향축구단이 17일 오후 인천공항에서 버스에 탑승하고 있다. 2026.05.17 leehs@newspim.com 내고향여자축구단은 오는 19일 수원종합운동장에서 공식 훈련과 기자회견을 진행하며 한국 팬들에게 처음 공개된다. 다만 대회 규정상 공식 기자회견은 팀별로 따로 열려 수원FC 위민 선수단과 직접 만나는 장면은 경기 당일까지 미뤄질 예정이다. 20일 경기 종료 후에는 공동취재구역(믹스트존)이 운영된다. 내고향여자축구단 선수단도 규정에 따라 해당 구역을 지나가야 하지만, 인터뷰 요청에 응하지 않을 가능성도 있다. 한편 통일부는 이번 준결승전 현장 응원이 남북 상호 이해 증진에 도움이 된다고 판단해 남북협력기금 3억원 지원을 결정했다. 지원금에는 경기 티켓과 응원도구 제작, 남북교류협력지원협회의 행정 비용 등이 포함된 것으로 알려졌다.  wcn05002@newspim.com 2026-05-17 15:48
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동