UNIST(총장 이용훈)는 박혜성 신소재공학과 교수와 한영규 동국대 융합에너지신소재공학과 공동연구팀이 비 귀금속 기반 이기능성 수전해 촉매를 개발했다고 8일 밝혔다. 

일반적 수전해(수소) 장비는 음극과 양극에 각각 다른 촉매를 쓴다. 각각 수소와 산소가 나오는 다른 반응이 일어나기 때문이다.

연구팀은 다방향 전자 이동을 활용해 음극과 양극에서 다 쓸 수 있는 이기능성 수전해 촉매를 개발했다. 촉매 제조공정은 작은 쇠 구슬이 담긴 원통 용기에 원료를 넣고 돌리기만(볼밀공정) 하면 돼 간단하다. 제작공정을 단순화해 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

내구성 문제도 해결했다. 일반적 수전해 촉매는 같은 면적에 50㎃(밀리암페어) 이상의 전류를 흘리면 촉매가 전극에서 벗겨지기 시작하는(탈착) 내구성 문제가 있었다. 하지만 연구진이 개발한 촉매는 1cm² 크기 전극에 100㎃의 전류를 흘리는 실험에서도 손상 없이 2500시간 이상 안정적으로 작동했다. 또 고온, 고전해질(산, 염기) 농도와 같은 가혹한 작동 환경에서도 뛰어난 안정성을 보여줬다.

박혜성 교수는 "수전해 기술 상업화를 위해서는 촉매 효율 자체도 좋아야 하지만, 촉매를 값싼 공정으로 대량 생산할 수 있어야 하고, 촉매 수명도 길어야 한다"며 "이런 조건을 동시에 만족하는 촉매를 개발했다. 수전해로 수소를 생산해 공급하는 현장(on-site)형 수소 충전소 보급을 앞당기는 데 이바지할 수 있을 것"이라고 기대했다.