고효율 수전해 스텍 개발. 그린수소 생산 경제성 높여
고효율 수전해 스텍 개발. 그린수소 생산 경제성 높여
  • 한국에너지
  • 승인 2020.06.22 15:13
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전력부하 5~110%까지 안정적 생산

[한국에너지신문] 수소경제 시대를 열어 가는데 있어 최대의 난제는 수소를 경제적으로 얻는 기술의 확보다.
한국에너지기술연구원이 좀 더 경제적으로 수소를 생산할 수 있는 기술을 선보였다.
수소 연구단 김창희 박사팀은 태양광, 풍력 등 부하 변동이 큰 재생에너지를 이용하여 안정적으로 고효율로 수소를 생산할 수 있는 ‘부하 변동 대응형 수전해 스텍 개발’에 성공 했다고 발표했다.
수소는 수전해로 생산할 수 있지만 전력비용이 많이 들기 때문에 경제성이 없고 화석에너지를 사용해 수소를 얻는다는 것도 의미가 없어 국내에서는 재생에너지를 통해 얻는 수소를 그린수소라고 하고 이 방면의 연구를 진행해 왔다.
그러나 재생에너지의 부하 변동이 커 안정적인 수소를 얻기가 쉽지 않았다.
그리고 수전해 설비의 부하가 20%이하로 떨어지면 수소 속에 산소가 섞여 순수 수소를 생산할 수 없다.
김창희 박사팀이 이러한 문제점을 해결하는데 성공 했다.
수전해 분리막에 미세 구멍을 내어 정밀제어가 가능하도록 하고 친수성을 높여 기존 분리막에 비해 가스혼합을 3배 이상 억제하고 3배 이상 높은 이온전도성을 갖는 분리막 합성기술이다.
수전해 전극은 부하변동 운전에 대한 내구성 확보를 위해 전이금속 촉매보다 반응성이 큰 망간 또는 클롬을 첨가하여 촉매 수명을 향상하는 효과를 얻을 수 있었다고 한다.

출력이 5%에서 110%까지 연계운전이 가능하며 수소 생산 효율을 82%까지 끌어 올렸다.
이 연구 성과물은 곧바로 국내 모기업에 기술이전을 하였다고 밝혀 기술과 경제성을 간접적으로 입증하고 있다.
에기연은 부하변동 대응형 수전해 스텍 기술이 순수 국내 기술이라고 밝히고 향후 그린 수소생산에 상당한 기여는 물론 정부의 수소경제 활성화를 앞당길 것이라고 분석하고 있다.
이번 연구결과는 과기부에서 지원하는 수소에너지혁신기술개발사업의 일환으로 2015년부터 진행되어 왔다.


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