단국대는 19일 화학공학과 이용걸 교수 연구팀이 니켈·코발트·철 등 비귀금속을 활용해 높은 활성과 내구성을 갖는 수전해 전극 촉매를 개발했다고 밝혔다.

수전해는 전기로 물을 분해해 수소를 생산하는 친환경 기술이다.

기존 루테늄·이리듐 기반 귀금속 촉매는 높은 성능에도 가격이 비싸고 희소성이 높아 대규모 상용화에 한계가 있다. 대안으로 주목받는 니켈 기반 촉매는 장시간 사용하면 활성 구조가 변하고 성능이 저하되는 문제가 있었다.

연구팀이 개발한 촉매는 기존 니켈-철계 촉매보다 높은 전류밀도에서도 우수한 성능을 유지했으며, 기존 금속 합금보다 7배가량 높은 반응활성빈도(TOF)를 나타냈다.

태양광·풍력 등 전력 공급이 불안정한 재생에너지 환경을 모사한 반복적인 작동 시험에서도 우수한 내구성을 유지했으며, 산소 발생 반응뿐 아니라 요소 산화 반응에서도 높은 성능을 보여 차세대 친환경 수소 생산 기술에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 나노재료기술 분야 국제학술지 '스몰' (Small) 8월 3일 자에 온라인 게재됐다.