[금강일보 곽진성 기자] 국내 연구진이 싸면서 더 오래 지속되는 수소 생산 촉매를 개발했다. 기초과학연구원은 나노구조물리 연구단 이효영 부연구단장(성균관대 화학과 펠로우교수) 연구진이 원가가 20배 저렴하고, 생산성은 약 6배, 지소성은 최소 4배인 물 분해 촉매를 개발했다고 24일 밝혔다.

연구진에 따르면 저렴한 전이 금속인 코발트, 철, 극소량의 루테늄(Ru) 위에 산소 원자를 부착해 촉매를 개발했다. 기존 촉매보다 20배 저렴하면서 성능이 뛰어나고 최소 100시간 이상 지속이 가능하다. 연구진은 표면 산소량을 조절하기 쉬운 코발트-철 합금을 만들어 실험을 진행했고 그 결과, 촉매 결정에 산소 원자 8개를 붙였을 때 가장 산소 발생량이 많음을 확인했다.

여기에 루테늄 원자를 더해 속도 결정단계에서 에너지 장벽을 줄이고 이를 전기 전도도가 높은 다공성 탄소층 위에 붙였다. 이렇게 개발한 촉매는 기존 대비 생산량이 약 6배 많았고, 훨씬 낮은 전압으로 산소를 발생시킬 수 있었다.

이효영 부연구단장은 “물 분해를 통한 친환경 수소를 석유·석탄 부생 수소보다 싼 가격으로 만드는 일은 오랫동안 한계에 직면해 있었다”며 “저렴한 고효율 산소 발생 촉매를 개발함으로써 탈탄소화 친환경 수소경제에 한 걸음 다가설 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

곽진성 기자 pen@ggilbo.com