그린 수소 생산을 위한 산소 발생 전극으로 활용할 수 있는 몰리브데넘 기반의 2차원 나노 물질이 개발됐다. 수전해 장치의 수소 생산 효율을 높여 그린 수소 생산 비용을 획기적으로 낮출 수 있을 전망이다.
한국과학기술연구원(KIST)은 이성수 박사 연구팀이 전자파 차폐와 흡수 특성을 가진 '산화 안정형 몰리브데넘계 맥신'을 개발했다고 7일 밝혔다.
맥신은 금속 원자와 탄소 또는 질소 원자로 이뤄진 나노 물질로, 전기전도도가 뛰어나고 촉매 지지체로 적합한 구조를 지녀 수소 생산에 유리하다. 하지만 현재까지 활발하게 연구되고 있는 티타늄 기반의 맥신은 공기 중에서 산화되는 특성으로 내구성이 좋지 않은 단점이 있다.
연구팀은 맥신이 갖고 있는 장점 중 하나인 구성 원소를 다양하게 조합할 수 있는 특성을 활용해 산화에 견딜 수 있는 몰리브데넘 기반의 맥신을 지지체로 활용했다. 몰리브데넘 기반 맥신 지지체는 산화반응을 안정적으로 유지해 수소 생산 효율을 기존보다 2.5배 높였고, 10배 이상의 향상된 내구성을 보였다. 이성수 KIST 박사는 "맥신을 구성하는 원소를 제어해 그린 수소 생산에 적합한 후보군을 찾을 수 있었고, 산화 환경에서 안정성 있는 맥신 지지체를 확보했다"며 "앞으로 그린 수소 생산 비용 절감 효과뿐 아니라 향후 대규모 수소생산 발전소와 대량 그린수소 발전 스테이션 분야에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '어플라이드 카탈리시스(지난달 5일)'에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
KIST 연구진이 몰리브데넘 맥신을 활용한 촉매로 만든 수소 전극을 테스트하고 있다. KIST 제공
한국과학기술연구원은 내산화성이 있는 몰리브데넘 기반 맥신을 활용해 그린수소 생산 효율과 내구성을 높이는 데 성공했다. 사진은 몰리브데넘 맥신 지지체 개념도. KIST 제공
