"수전해 촉매, 얼마나 버티나"…KAIST, 세계 첫 ‘그린수소 수명 예측 지표’ 개발

정동영 교수팀 '운영 안정성 지수' 제시
부하 변동 대응 반영한 정확한 촉매 수명 예측법

[대전=뉴시스] 재생에너지 변동에 따른 수전해 시스템의 구동 및 열화 메커니즘.(사진=KAIST 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국과학기술원(KAIST)이 그린 수소 생산과정에서 활용되는 촉매의 열화(성능 저하)를 정량적으로 진단할 수 있는 방법론을 세계 처음으로 제시했다.

KAIST는 생명화학공학과 정동영 교수팀이 수전해 시스템에서 촉매의 실질적인 수명을 예측할 수 있는 새로운 평가 지표인 '운영 안정성 지수'를 개발했다고 21일 밝혔다.

운영 안정성 지수(OSF)는 수전해 시스템이 꺼지거나 낮은 부하로 운전될 때 발생할 수 있는 촉매 및 지지체의 열화 현상( 촉매의 손상이나 성능 저하 현상)을 정량화할 수 있는 평가지표로 수전해 장비가 반복적으로 작동 및 정지하는 과정에서 생기는 촉매 열화 정도를 수치로 반영해 실제 운전조건에서 내구수명을 정확하게 예측할 수 있도록 설계됐다.

연구진은 "운영 안정성 지수가 100%이면 부하 변동 중에도 촉매가 전혀 손상되지 않는다는 뜻이고 99%면 매번 시스템이 꺼질 때마다 1%씩 촉매가 손상된다는 의미"라고 설명했다.

향후 이 지표는내구성을 고려한 운전 조건의 최적화를 지원하고 장수명 수전해 시스템 운영전략 수립에도 중요한 기준으로 활용될 수 있다.

이번 연구결과는 국제학술지 '에이시에스 에너지 레터스(ACS Energy Letters, IF=19.3)'지에 지난 2일 게재됐다.

정동영 교수는 "운영 안정성 지수는 수전해 촉매의 장기수명을 수치로 예측할 수 있는 강력한 평가 기준으로, 향후 내구성 진단을 위한 국제 표준으로 발전할 것으로 기대한다"고 말했다.

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