에너지연, 기존 장치 대비 성능·효율 높여
물을 전기분해하는 수전해 장치는 수소와 산소가 각각 발생하는 음극·양극과 두 전극사이에서 이온을 전달하고 수소, 산소 가스의 혼합을 막아주는 역할을 하는 분리막으로 구성된 '수전해 셀'의 집합체다. 수전해 장치의 효율은 이 수전해 셀의 성능에 좌우된다.
기존 국내 평가장비는 전류를 흐르게 했을 때 나타나는 수전해 셀의 전압만을 측정하는 방식으로 성능과 효율을 평가한다. 하지만 실제 수소, 산소 생산량을 정량적으로 검증할 수 없기 때문에 운전되는 전류 밀도 범위에 따라 부정확한 성능 및 효율 평가가 발생할 수 있다.
연구진은 통상적인 전압 효율 측정과 수전해 셀 운전 시 생성되는 수소, 산소 가스의 유량과 농도를 실시간으로 측정하고 혼합 정도를 정밀하게 분석할 수 있는 평가 장비를 자체 개발했다.
연구진에 따르면 개발한 장비는 수전해 셀이 운전되는 동안 생성된 수소, 산소 가스에 대한 정보를 실시간으로 쉽게 모니터링 할 수 있었다. 특히 이를 바탕으로 날씨에 따라 전기 생산량의 변화가 심한 태양광, 풍력 등의 재생에너지와 연계되었을 때 수전해 셀의 응답성과 신뢰성 역시 검증할 수 있었다.
해당 기술은 작년 10월 수경화학에 기술이전돼 상용화를 진행 중이다.
김창희 책임연구원은 "이번 평가 장치의 개발은 연구 현장에서 필요로 하는 요소 기술이 반영된 평가 장치를 연구원에서 자체적으로 구현했다는 데에 그 의의가 있다"며 "해외 선도 기업 제품 대비 저렴한 가격으로 제작이 가능해짐에 따라 국내 수전해 평가 장치의 보급에 큰 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.
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