상용 디젤에서 ‘수소’ 생산… KAIST, 개질 촉매 개발

"모바일 연료전지 시스템 활용성 높이는 데 이바지 기대"

한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 배중면·이강택 교수와 한국에너지기술연구원(KIER) 이찬우 박사 공동 연구팀이 상용 디젤에서 수소를 생산할 수 있는 개질(Reforming) 촉매를 개발했다고 16일 밝혔다.

디젤은 수소 저장 밀도가 높고 운반·저장이 쉬워, 개질을 통한 수소 공급 장치를 트럭 보조전원장치 등 모바일 연료전지 시스템에 적용하려는 연구가 지속돼왔다.

연구팀은 촉매 입자 내부의 금속 나노입자가 표면으로 올라오는 용출 현상을 통해 합금 나노입자를 형성해 촉매 성능을 향상하도록 촉매를 설계했다.

이번에 개발된 촉매는 디젤 개질 반응 환경에 노출되었을 때 백금과 루테늄이 지지체 표면으로 용출된 후 백금·루테늄 합금 나노입자를 형성한다.

이 촉매와 기존 단일 금속 촉매의 개질 성능을 비교한 결과, 개질 활성도가 향상되면서 기존 800도보다 낮은 600도에서 100% 연료 전환율을 보였다고 연구팀은 설명했다.

배중면 교수는 “상용 디젤에서 수소를 안정적으로 생산할 수 있다는 점에서 매우 의미 있는 성과”라며 “초기 수소 경제 사회에서 모바일 연료전지 시스템의 활용성을 높이는 데 크게 이바지할 것으로 기대한다”고 말했다.

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