[한국대학신문 조영은 기자] 한양대는 이성철(60) 화학공학과 교수팀이 경제적이면서도 성능이 뛰어난 ‘물 전기분해를 통한 수소·산소 발생 전극’을 개발했다고 31일 밝혔다. 

현재 선진국들은 정부 차원에서 화석연료 대체재로 친환경 수소연료를 주목하고 있다. 하지만 수소가스 생산을 위해 물을 전기분해하는 과정에서 백금·루테늄과 같은 고가의 금속 촉매가 필요해 경제성이 떨어지는 단점이 있다. 이는 상용화를 어렵게 만드는 요인이었다.

이 교수팀은 이러한 경제성-상용화 문제를 해결할 길을 발견했다. 전기분해 시 값비싼 귀금속 대신 재활용 폐(廢)구리선과 흔한 금속들을 활용해 수소‧산소를 생산하는데 성공했다. 

이 교수팀은 전극 소재인 이리듐·루테늄 대신 니켈·코발트·인으로 촉매를 만들고 이를 폐구리선에 고정시킨 ‘NiCoP/SCW’ 이라는 복합체를 개발했다. 해당 물질은 최고의 촉매로 알려진 루테늄보다 성능이 우수하다. 기존에 비해 상대적으로 적은 전기만 써도 수소‧산소를 생산할 수 있다. 폐 구리선을 활용했기에 가격은 비교할 수 없을 만큼 저렴하다. 저렴한 가격으로 인해 대량의 수소를 생산할 수 있다는 장점이 있다. 이 교수팀은 현재 ‘NiCoP/SCW’ 복합체에 관해 특허출원을 한 상태다. 

이 교수는 “이번 연구는 정부가 추진하는 Power to Gas(P2G) 기술 및 환경 분야에 새로운 방향을 제시할 것”이라며 “학문과 실용화 기술의 잠재적 가치를 가지고 있어 여러 분야에서 주목받을 것이다. 향후 상업화될 경우 에너지 및 환경 문제 해결에도 기여할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 재료과학분야 세계 최고 권위지인 ‘Advanced Energy Materials’ 10월자에 게재됐다. 논문명은 e-폐기물 활용 수전해 고효율 환경 친화적 전극 개발(Harvesting electronic waste for the development of highly efficient eco-design electrodes for electrocatalytic water splitting)이다. 

이번 연구는 한국연구재단 주관 BK21 플러스사업과 산업통상자원부‧한국에너지기술평가원이 주관하는 신재생 에너지핵심기술 개발 사업의 일환으로 진행됐다.