이산화탄소도 없애고 전기, 수소에너지 만드는 1석3조 기술 개발
국내 연구진이 지구온난화 주범인 이산화탄소를 없애고 전기와 수소에너지까지 만들어 낼 수 있는 기술을 개발했다.
울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부, 포스텍 공동연구팀은 물 속에 녹아있는 이산화탄소가 원료가 돼 수소이온과 탄산수소이온이 만들어지는 반응으로 전기와 수소에너지를 생산하는 수계 금속-이산화탄소 시스템 성능을 높여줄 수 있는 촉매를 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료분야 국제학술지 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 A’에 실렸다.
수계 금속-이산화탄소 시스템은 전기화학적 반응을 통해 수소와 전기를 만드는데 좀 더 쉽게 만들어지게 하기 위해 촉매를 사용한다. 기존에는 백금 같은 비싼 귀금속 계열의 촉매가 사용돼 최근에는 다양한 금속 산화물과 탄소 촉매들이 만들어지고 있지만 수소발생 효율이 낮다는 단점이 있다.
이에 연구팀은 루테늄 금속과 다공성 탄소 지지체를 결합시켜 이산화탄소가 포화된 전해질에서도 잘 작동하는 루테늄 탄소복합촉매라는 금속 유기물 복합촉매를 만들었다. 이번에 개발된 촉매는 제조 공정도 간단해 대량생산이 가능할 뿐만 아니라 백금 촉매에 비해 생산가격도 10분의 1 수준에 불과하다는 장점을 갖고 있다.
김건태 UNIST 교수는 “이번 연구를 통해 차세대 전극 신소재 개발과 안정성 문제를 동시에 해결할 단서를 얻었다”라면서 “수계 금속-이산화탄소 시스템에서 백금 대신 값싼 재료로 만든 고효율 촉매를 적용하게 되면 상용화도 빨라질 것으로 기대된다”라고 말했다.
유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
