포스텍 김용태 교수팀, 수전해조 역전류로부터 열화 방지 해결책 제시

포스텍(포항공대 총장 김무환) 신소재공학과 김용태 교수와 석사과정 김윤아, 정상문 박사팀이 알칼리 수전해 셀에 전력 공급이 중단될 경우 생기는 역전류로뷰터 환원극이 열화되는 것을 방지할 수 있는 새로운 해결책을 제시했다. 왼쪽부터 김용태교수, 김윤아, 정상문 박사,(포스텍제공)2023.1.30/뉴스1

(포항=뉴스1) 최창호 기자 = 포스텍은 30일 신소재공학과 김용태 교수 연구팀이 알칼리 수전해 셀에 전력 공급이 중단될 경우 생기는 역전류로부터 환원극이 열화되는 것을 방지할 수 있는 새로운 해결책을 개발했다고 밝혔다.

수전해조는 물을 전기로 분해해 수소를 얻는 기술로, 알칼리 수전해와 고분자 전해질막 수전해로 나뉜다.

알카리 수전해 기술은 대규모 공장에서 활용할 수 있어 2020년 세계에서 가동되는 장치 중 알칼리 수전해 기술이 60% 이상 차지한 것으로 나타났다. 지금까지는 이 장치에 전원이 차단되면 장치 내에서 역전류가 발생하면서 구성품이 열화되는 단점을 갖고 있었다.

연구팀은 신재생에너지의 부하변동에 의해 알칼리 수전해조에 전원이 차단돼 역전류가 발생할 때 니켈(Ni) 환원극(음극) 촉매가 산화되면서 성능이 열화된다는 구조를 밝혀내고 금속의 반응성 차이를 이용, 부식을 막는 음극방식법을 이용한 해결책을 제시했다.

연구팀은 니켈 음극 촉매에 니켈보다 훨씬 산화가 잘 되는 납(Pb), 아연(Zn), 주석(Sn), 알루미늄(Ai)을 희생금속으로 연결하는 방법으로 역전류로부터 환원극이 열화되는 해결책을 내놨다.

김용태 교수는 "이 기술은 고전적인 전기화학 기법으로 알려진 음극방식법을 활용해 간단하고 참신한 해결책"이라며 "촉매가 역전류 조건에서도 계속 우수한 촉매 활성 상태를 유지하는 것을 확인했다"고 말했다.