값비싼 백금(Pt)·이리듐(Ir) 전극을 대체할 수 있는 원가 절감형 수소 생산기술이 조선대 연구팀에 의해 개발됐다.

19일 조선대학교에 따르면 생명화학공학과 안성훈 교수 연구팀이 산업용 수소 생산 핵심 기술인 수전해(물을 전기로 분해해 수소를 생산하는 기술) 과정에서 '철솜(스틸울)'을 활용해 기존 대비 최대 99%의 원가 절감을 실현했다.

철솜을 부식(산화) 공정으로 처리하면 표면에 니켈·철 촉매층이 형성돼, 고가의 귀금속 없이도 고온·고전류 환경에서 안정적이고 효율적인 수소 생산이 가능하다.

또 섬유형 다공성 구조 덕분에 전류 흐름이 원활하고 기포 배출이 용이해, 기존 전극보다 에너지 손실이 적다.

실제 수전해 장치에서도 30암페어 이상의 전류를 400시간 이상 안정적으로 유지하며 탁월한 내구성을 입증했다고 연구팀은 전했다.

안성훈 교수는 "값싼 철 소재를 재활용해 산업용 수전해 시스템에 직접 적용할 수 있는 '철 기반 상용형 수소 전극'을 제시한 것"이라며 "국내외 기업과의 기술 이전과 시제품 개발을 통해 그린수소 생산 비용을 획기적으로 낮출 기반이 될 것이다"고 말했다.

이번 연구는 장신영(졸업생)·김진홍(4학년) 학부연구원이 각각 제1저자와 공동저자로 참여했으며, 연구의 전 과정이 조선대 연구실에서 이뤄졌다.

해당 논문(Scalable Fe-Rich Corroded Steel Wool Electrodes for Industrial Anion Exchange Membrane Water Electrolysis with a Two-Order-of-Magnitude Cost Reduction)은 국제 저명 저널인 'Advanced Functional Materials'(Impact Factor 19.0)에 최근 게재됐다.