에너지기술연구원, 그린수소 생산기술 개발...수소경제 정착에 중요한 역할
에너지기술연구원, 그린수소 생산기술 개발...수소경제 정착에 중요한 역할
  • 송호창 기자
  • 승인 2020.06.17 16:01
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수전해 장치(한국에너지기술연구원 제공) / 사진=뉴스1
수전해 장치(한국에너지기술연구원 제공) / 사진=뉴스1

[퓨처타임즈=송호창 기자] 한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 수소연구단 김창희 박사 연구팀이 재생에너지를 이용하여 미래 청정에너지인 그린수소 생산기술을 개발했다. 태양광, 풍력 등과 같이 간헐성과 변동성이 큰 재생에너지를 이용해 안정적이며 고효율로 수소를 생산할 수 있는 ‘부하변동 대응형 수전해 스택’을 개발했다고 17일 밝혔다.

연구팀은 간헐성과 변동성이 큰 재생에너지가 공급되더라도 내구성과 효율이 높은 전극과 분리막을 자체 개발했고, 이 스택기술을 통해 수전해 시스템을 모듈화 하는데 성공했다.

수전해 분리막은 미세구멍의 정밀제어 및 친수성을 향상시켜 상용제품(Zirfon UTP500, Agfa사) 대비 가스혼합을 3배 이상 억제하면서도 3배 이상 높은 이온전도성을 갖는 고안정성·고이온전도성 분리막 합성기술을 확보했다.

수전해 전극은 부하변동 운전에 대한 내구성 확보를 위해 전이금속 촉매보다 반응성이 큰 망간 또는 크롬을 첨가해 촉매 수명을 향상하는 효과를 얻을 수 있었다.

연구팀은 이 기술을 통해 수소생산 효율을 82% 이상까지 끌어올렸으며, 부하변동 시 발생할 수 있는 가스혼입 및 전극 효율 문제를 해결해 보다 넓은 출력범위(5~110%)의 연계 운전이 가능하도록 설계했다.

이번에 개발된 이 기술이 정부의 수소경제 활성화에 기여하고, 수소산업 관련 전·후방산업 육성 및 확대에 미치는 파급효과가 클 것으로 예상된다.

김창희 수소연구단 단장은 “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 확보돼야 한다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부에서 지원하는 기후변화대응기술개발사업, 수소에너지혁신기술개발사업의 일환으로 수행되었고, 한국에너지기술연구원은 1977년 설립하여 인류의 지속 가능한 미래를 위하여 기후변화 위기를 극복할 수 있는 에너지기술을 개발하고 정책 수립에 기여하는 정부출연 연구기관이다.


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