전체기사 최신뉴스 GAM
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
'히든스테이지' 공모 시작 [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 봄꽃이 피어오르는 3월, 올해 4회째를 맞은 싱어송라이터 경연대회 '히든스테이지'가 총상금 1200만원을 내걸고 16일부터 4월 24일까지 참가 신청을 받는다. [자료= 히든스테이지 사무국] 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 공동 주최하고 문화체육관광부·한국콘텐츠진흥원이 후원하는 이 대회는 대상 500만원, 한국콘텐츠진흥원장상(최우수) 300만원, 우수상·루키상 각 200만원으로 상금을 구성했다. 특히 이 무대는 청년 음악인들에게 더없이 반가운 기회다. 나이·성별·국적 제한 없이 국내에서 음악 활동이 가능한 싱어송라이터라면 누구든 지원할 수 있다. 인디씬을 떠돌며 자신만의 음악을 다듬어온 청년 뮤지션들의 첫 도약대가 될 수 있다. 상금에 그치지 않고 본선 진출자 전원에게 라이브클립 제작 기회를, 대상 수상자에게는 음원 발매 기회까지 제공해 실질적인 커리어 발판을 마련해준다는 점도 주목할 만하다. 씨앗이 싹을 틔우는 봄처럼, 히든스테이지는 무명의 청년 뮤지션들이 세상에 처음 이름을 알리는 무대이기도 하다. 지난 3년간 수많은 음악인의 등용문이 돼온 이 무대는 장르·스타일을 가리지 않고 오직 '자신만의 음악'으로 승부하는 싱어송라이터를 찾는다. 미발표 창작곡 음원(MP3)과 실연 영상, 가사지, 프로필 사진을 사무국 이메일로 제출하면 된다. 1차 온라인 심사를 통해 5월 중순 20~30팀의 본선 진출자를 선발하며, 6~8월 서울 여의도 뉴스핌 스튜디오에서 매주 유튜브로 경연 영상을 공개한다. 최종 결선은 9월 공개 무대에서 펼쳐진다. 자세한 참가 방법은 히든스테이지 공식 홈페이지(https://hiddenstage.co.kr/)에서 확인할 수 있다. fineview@newspim.com 2026-03-16 09:17
사진
김소영 피해자 3명 추가 확인 [서울=뉴스핌] 박우진 기자 = 서울 강북구 모텔에서 약물 연쇄살인 사건 피의자 김소영이 3명에게 추가로 범행을 저지른 것으로 확인됐다. 경찰청 국가수사본부 관계자는 16일 서울 서대문구 경찰청에서 열린 기자간담회에서 피해자 3명이 추가로 확인돼 특수상해 혐의로 추가 입건했다고 밝혔다. 강북 모텔 연쇄살인 피의자 20세 김소영 [사진=서울북부지방검찰청] 경찰은 피해자 3명 모발을 국립과학수사연구원(국과수)에 보냈다. 감정 결과 1명은 동일한 향정신성의약품이 검출됐다. 나머지 2명 중 1명은 미검출, 1명은 회신대기 상태다. 김소영은 지난해 12월부터 지난달까지 20대 남성 3명에게 향정신성의약품인 벤조다이아제핀계 약물이 섞인 음료를 건네 1명의 의식을 잃게 하거나 2명을 사망에 이르게 한 혐의를 받는다. 경찰은 수사 초기 김소영 신상 정보를 공개하지 않은 데 대해 살인 고의성을 입증할 증거가 충분히 확인되지 않았기 때문이라고 설명했다. 국수본 관계자는 "피의자가 당시 혐의를 부인하는 상황이었고 구속 수사기간이 10일 밖에 안돼 중대범죄수사공개법 관련 요건을 갖췄다고 보기 어려웠다"고 설명했다. 경찰은 법률상 요건에 대해 적극 판단하면서 관련 사례집을 작성해 일선에 배포하고 현장 직원 교육을 강화하겠다고 밝혔다. 경찰은 신상 정보를 공개하지 않았으나 서울북부지검은 지난 9일 신상정보공개심의위원회 심의 결과를 바탕으로 김소영 얼굴과 성명, 나이 등 신상정보를 공개했다. 서울북부지검 형사2부(부장검사 김가람)는 지난 10일 김소영을 살인 및 특수상해, 마약류관리법 위반 혐의로 구속 기소했다. 김소영에 대한 첫 공판은 다음달 9일 오후 서울북부지법에서 열린다. krawjp@newspim.com 2026-03-16 13:58
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