한국에너지기술연구원(이하 에너지연)은 조원철 수소연구실 박사가 수전해의 효율과 안정성을 향상시킬 수 있는 분리막을 개발했다고 10일 밝혔다.
수전해는 전기화학반응을 이용해 수소와 산소를 생산하는 기술이다. 수소차 등 재생에너지 기술이 보급되면서 세계적으로 안정적인 수소 생산에 대한 기술에 대한 관심이 높다.
전기로 분해 반응을 일으키고 나면 분리막이 분리된 수소와 산소를 섞이지 않도록 한다. 기존의 분리막의 경우 미세 구멍 사이로 수소와 산소가 만나 폭발 위험성이 존재했다.
에너지연 연구팀이 개발한 분리막은 미세 구멍의 크기를 줄이면서도 전압 효율을 유지하는 것이 특징이다. 일반적으로 분리막의 세공 크기를 줄이면 저항이 증가해 전압 효율이 하락하는 문제가 존재한다.
연구팀은 친수성 성분의 지르코니아 입자를 분리막에 균질하게 분포하도록 합성하는데 성공해 전압 효율을 유지하는 결과를 얻었다. 이 분리막은 필름 합성 방식으로 향후 기술 상용화와 대량 생산 가능성도 높였다.
조원철 선임연구원은 "이번 분리막 개발로 해외에서 전량 수입하고 있는 분리막의 국산화가 가능하여 분리막 국산화 기술 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다"고 밝혔다.
연구 결과는 국제학술지 ‘인터내셔널 저널 오브 에너지 리서치(International Journal of Energy Research)’에 실렸다.