UNIST(총장 정무영) 연구진이 친환경적이면서 동시에 효율적으로 생산할 수 있는 물 분해 촉매를 개발해 주목된다. 기존 촉매만큼 안정성을 보이면서 전기는 훨씬 적게 들어서 눈길을 끌고 있다.

UNIST 에너지 및 화학공학부의 백종범 교수팀이 새로운 물 분해 촉매 ‘이리듐엣콘(Ir@CON)’을 개발해 우수한 성능을 검증했다고 26일 밝혔다.

이번 연구 제1저자는 UNIST 에너지 및 화학공학부의 자비드 마흐무드 연구교수와 모신 알리 라자 안줌 연구원이며, 교신저자로 정후영 교수와 이재성 교수도 참여했다. 수소는 산소와 반응해 전기를 만들고 물만 배출하는 청정 연료다. 연료를 태우는 연소 과정이 없어 이산화탄소 같은 배출물이 없고, 미세먼지를 줄이는 역할도 한다.

백종범 교수는 “환경오염을 일으키지 않으면서 수소를 생산하고, 만들어진 수소의 수송 문제도 해결할 방법은 ‘물의 전기분해’”라며 “물 형태로 운반하고, 수소가 필요한 장소에서 전기로 분해해 수소를 생산하면 된다”고 강조했다. 백 교수팀은 지난해부터 루테늄(Ru) 기반의 촉매(Ru@C₂N, Ru@GnP)를 합성해 수소를 얻는 경제적인 방법을 제시해왔다. 특히 루테늄엣씨투엔(Ru@C₂N)은 기존에 보고된 수소발생 촉매 중 가장 낮은 과전압을 보였는데, 이번에 개발된 이리듐엣콘이 이 기록을 넘어섰다.

백 교수는 “누구도 실험으로 구현하지 못했던 이리듐의 수소 발생 성능을 창의적인 방법으로 접근해 실험적으로 규명한 최초 사례”라며 “이리듐엣콘은 현존하는 물 분해 족매 중에서 가장 낮은 에너지 손실률과 가장 높은 전류량 대비 성능을 보인다”고 밝혔다.

또 “이번에 개발한 나노 입자의 응집을 막는 기술은 나노재료과학 분야에 새로운 방향을 제시해 학문적으로나 기술적으로 잠재적 가치가 높다”고 전망했다. 이번 연구는 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials) 27일자로 출판된다. 강은정 기자