원자력연, 백금 사용 반으로 줄인 수소연료전지 촉매 제조기술 개발

기업·대학과 시제품 제작·분말특성 등 평가

(대전ㆍ충남=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 전자선을 활용해 고가의 백금을 기존 대비 절반가량만 사용하고도 고품질의 성능을 구현하고 대량생산까지 가능한 수소연료전지 촉매 제조기술을 개발했다.

한국원자력연구원은 하나로이용부 엄영랑 박사 연구팀이 전자선을 활용해 백금 사용량을 기존 대비 40% 줄이면서 대량생산이 가능한 코어(중심)-쉘(껍데기) 구조의 수소연료전지용 촉매 제조기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

연구팀은 10MeV(메가전자볼트), 80k㏉(킬로그레이)의 전자선을 철 전구체가 녹아 있는 용액에 3분간 쪼이고, 백금 전구체를 추가해 40k㏉의 전자선을 1분간 쪼여 중심(철)을 감싸고 있는 껍데기(백금) 구조의 촉매를 제조했다.

전구체는 화학반응 등을 통한 최종 단계의 물질을 얻기 전 중간 단계의 물질이다.

이번에 개발된 기술은 10MeV(메가전자볼트)급 고에너지 전자선을 활용하기 때문에 한 번 조사할 때마다 50리터 정도의 대용량 조사가 가능해 기존 그램(g) 단위에 비해 킬로그램(㎏) 수준의 촉매를 제조할 수 있다.

전자선을 활용한 촉매 제조기술은 기존에도 존재했으나 저에너지 전자선을 사용했기 때문에 용매 내 투과력이 약해 소량 생산에만 적용할 수 밖에 없는 게 한계였다.

이에 원자력연은 기술 상용화를 목표로 ㈜제브, 중앙대학교 등과 협력해 시제품 제작, 분말특성 평가 및 전기화학적 성능평가 등을 진행했다.

이로써 원자력연은 이날 ‘백금저감 수소연료전지용 촉매 제조기술’을 ㈜제브에 이전하는 기술실시계약을 체결했다. 이 계약은 정액기술료 5000만원에 매출액의 1%를 경상기술료로 받는 조건이다.

㈜제브는 전자선 및 X선 조사, 전자선가속기 설치 운영, 개인피폭선량(중성자) 측정 서비스 등을 전문으로하는 기업이다.

정영욱 원자력연 하나로양자과학연구소장은 “이번에 개발된 기술을 통해 탄소중립을 실현하기 위한 수소연료전지 상용화에 이바지할 것”이라며 “앞으로도 지구의 미래를 위한 방사선 기술 개발에 최선을 다하겠다”고 말했다.

memory4444444@news1.kr

사회