전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 에너지

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
내년 건강보험료 안 오른다 [세종=뉴스핌] 신도경 기자 = 정부가 내년 건강보험료율을 동결하기로 했다. 보건복지부는 8일 제15차 건강보험정책심의위원회를 열고 이같이 밝혔다. 복지부는 내년 건강보험료율을 동결해 올해와 동일한 7.19%로 결정했다. 지역가입자의 재산보험료부과점수당 금액도 올해와 동일한 211.5원으로 정했다. 이형훈 보건복지부 제2차관이 28일 오후 서울 종로구 정부서울청사에서 범부처 자살예방대책 '긴급대응 강화방안' 발표를 하고 있다.2026.07.28. [사진 = 뉴스핌DB] 복지부는 동결을 결정한 이유에 대해 최근 지역·필수·공공의료 강화, 건강보험 보장 혁신방안 등 추진에 따른 지출 소요를 고려했다고 밝혔다. 현재 건강보험 재정은 최근 5년간 당기수지 흑자, 준비금 3.5개월분을 보유하는 등 안정적으로 운영하고 있다. 내년도 정부지원이 약 1조1000억원 증액된 부분도 고려됐다. 최근 반도체 산업 호황으로 인해 보험료 수입 증가가 기대되는 점 등을 종합적으로 판단해 동결 결정을 내렸다. 기사 이해를 돕기 위해 생성형 AI로 제작한 이미지 [일러스트=제미나이] 복지부는 "국민들께서 납부하신 보험료가 꼭 필요한 의료서비스에 효과적으로 사용될 수 있도록 지출효율화 과제를 적극적으로 발굴·추진하겠다"며 "지역·필수·공공의료 강화, 희귀·중증난치질환 등 국민 의료비 부담 완화도 지속적으로 추진해 나가겠다"고 설명했다. sdk1991@newspim.com 2026-09-08 14:09
사진
2차 국민성장펀드 30일 출시 [서울=뉴스핌] 김양섭 기자 = 금융위원회는 오는 30일부터 총 6000억원 규모의 '제2차 국민참여성장펀드'를 출시한다고 8일 밝혔다. 판매는 10월 15일까지 2주간(10영업일) 진행되며, 24개 은행과 증권사 영업점 및 온라인 채널을 통해 선착순 판매된다. ◆ 자펀드 운용사 10곳 선정…총 7200억 규모 조성 2차 펀드는 1차와 동일한 사모재간접공모펀드 구조다. 미래에셋·삼성·KB자산운용 등 공모펀드 운용사 3곳이 모집한 국민 자금 6000억원에 후순위 재정지원액 1200억원이 더해져 총 7200억원 규모로 실제 자펀드에 출자·운용된다. 실제 투자 운용을 담당할 자펀드 운용사로는 대형(1200억원) 2개사(디에스, 한국투자밸류), 중형(800억원) 4개사(브레인, KB, 쿼드, 트러스톤), 소형(400억원) 4개사(DB, NH헤지, 토러스, 하나) 등 총 10개사가 최종 선정됐다. 국민이 가입하는 3개 공모펀드는 10개 자펀드의 운용 수익을 동일하게 공유하므로 어느 판매사에서 가입하더라도 동일한 포트폴리오와 수익률을 적용받는다. [자료=금융위] ◆ 반도체·AI 등 첨단전략산업 집중 투자 주목적 투자 대상은 반도체, 이차전지, 바이오, AI, 방산, 로봇 등 12개 첨단전략산업 및 관련 기업이다. 개별 자펀드는 결성 금액의 60% 이상을 해당 분야에 투입해야 한다. 특히 자펀드 결성액의 30% 이상은 비상장기업(최소 10%) 및 코스닥 기술특례상장사(최소 10%)의 유상증자나 메자닌 등 신규 자금 공급 방식으로 투자된다. 유망 첨단기술 기업이 스케일업 단계에서 겪는 '죽음의 계곡(Death Valley)'을 극복할 수 있도록 신규 자금을 원활히 공급하겠다는 취지다. 나머지 40% 이내 자금은 운용사 자율 투자를 허용해 수익성과 안정성을 함께 도모한다. [자료=금융위] ◆ 서민 배정 물량 50%로 확대…소득공제·분리과세 혜택 금융당국은 청년과 서민의 참여 기회를 넓히기 위해 서민(근로소득 5000만원 이하 등) 전용 배정 물량을 기존 20%에서 50%(3000억원)로 대폭 확대했다. 판매 첫 주에는 온라인 판매 비중(은행 40%, 증권 60%)을 제한해 영업점 방문 고객의 가입 기회도 보장한다. 전용계좌를 통해 가입할 경우 최대 1800만원의 소득공제와 배당소득에 대한 9.9% 분리과세(최대 5년) 혜택을 받을 수 있다. 가입 한도는 연간 최대 1억원(5년간 2억원)이다. 다만 이번 2차 펀드는 1차 펀드 미가입자를 우선 지원하기 위해 1차 펀드 가입자의 재가입이 제한된다. 만기 5년의 환매금지형 상품으로 중도 환매가 불가능하다는 점도 유의해야 한다. 한편 이번 2차 펀드 가입 시에는 공공마이데이터 전산 시스템 개편을 통해 국세청 소득증빙 서류가 자동 제출되도록 절차가 간소화돼 고객 편의성이 대폭 개선될 전망이다. 다만, 24개 판매사 중 20개사(은행 10개사 전부, 증권 10개사)는 공공마이데이터 제도를 활용하고, 나머지 4개사는 개인정보보호위원회가 지원하는 사전협의 절차를 거쳐 스크레이핑 방식을 이용한다. [사진=금융위원회] ssup825@newspim.com 2026-09-08 12:00
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