에너지연, 고효율 수전해 스택 핵심소재 및 구조 설계 기술 확보

김창희 한국에너지기술연구원 수소연구단 박사팀이  '부하변동 대응형 수전해 스택' 개발에 성공했다. <사진=한국에너지기술연구원 제공>
김창희 한국에너지기술연구원 수소연구단 박사팀이  '부하변동 대응형 수전해 스택' 개발에 성공했다. <사진=한국에너지기술연구원 제공>
국내 연구진이 태양광, 풍력 등 간헐성과 변동성이 큰 재생에너지를 이용해 안정적이며 고효율로 수소를 생산할 수 있는 기술을 개발했다.

한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 김창희 수소연구단 박사팀이  '부하변동 대응형 수전해 스택' 개발에 성공했다고 17일 밝혔다. 

수전해는 물을 전기분해해 수소를 얻는 기술로 고순도(99.999%)의 수소를 친환경적인 방법으로 생산할 수 있는 장점이 있지만, 고가의 전력비용이 발생한다는 단점이 있다. 재생에너지를 활용하면 전력비용을 줄일 수있지만, 태양광이나 풍력은 변동성이 큰 재생에너지다. 불안정한 전력제공은 시스템 성능을 떨어뜨리고 수소와 산소를 섞이게 만들어(가스혼합) 폭발위험도 있다.

연구진은 문제점 해결을 위해 내구성과 효율이 높은 전극과 분리막을 자체 개발하고 이 스택기술로 수전해 시스템을 모듈화 하는데 성공했다. 연구진에 따르면 개발한 분리막은 미세구멍의 정밀제어와 친수성 향상을 통해 상용제품 대비 가스혼합을 3배 이상 억제했다. 특히 3배 이상 높은 이온전도성을 갖는 고안정성·고이온전도성 분리막 합성기술을 확보할 수 있었으며, 이 기술을 통해 수소생산 효율을 82% 이상까지 끌어올렸다.

연구책임자인 김창희 책임연구원은 "부하변동 대응형 수전해 기술 개발을 통해 우리나라가 진정한 수소경제로 정착하는데 매우 중요한 역할을 하게 될 것으로 전망한다"며 "해외 선도국의 수전해 기술과 경쟁하기 위해 고성능·고내구 전극과 분리막 등 핵심 부품소재 요소기술과 MW급 스택 스케일업 설계 기술 모두 확보되어야 한다"고 강조했다.

해당기술은 국내 수요기업에 지난 5월 기술이전을 마쳤다. 

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