1시간에 수소 2㎏ '순수 국내 개발'

입력일 : 2021년 07월 06일
[흥덕일보] 이승현 기자 = 한국에너지기술연구원은 수소연구단 김창희 박사팀이 순수 국내 기술을 이용해 10㎾급 알칼라인 수전해 스택을 개발했다고 밝혔다.

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이 장치는 핵심 소재와 부품을 전량 자체 개발했으며, 1008시간 동안 가동해안전성과 내구성을 확인됐다.

김창희 박사는 "이번에 개발한 수전해 스택은 부품 쌓는 수를 늘려 100㎾급 이상까지 확장이 가능해 향후 ㎿급 수전해 장치를 만드는 핵심 기술로 활용할 수 있다"고 말했다.

정부가 계획한 '2050 탄소중립'에 따르면 2050년에는 수소에너지 전체의 80% 이상을 수소를 만들때 온실가스 배출이 없는 그린수소로 전환한다. 바람, 태양을 이용해 수소를 만드는 그린수소 생산에 있어서 가장 핵심 기술이 바로 고효율 수전해 스택 기술이다.

연구진은 지난해 태양광, 풍력 등과 같이 변동성이 큰 재생에너지를 이용해 안정적이고 고효율로 수소를 생산할 수 있는 '부하변동 대응형 수전해 스택 설계 기술' 개발했다. 이후 연구진은 소재-부품-장비의 단계로 이어지는 연구 계획을 수립하고, 각 단계마다 검증 과정을 거쳤다.

우수 소재 후보군들을 선정해 약 30㎠ 규모의 소형 단위 셀에서 성능을 평가해 검증했다. 이후 검증된 소재로 약 660㎠ 크기의 면적으로 규모를 키우는 스케일업 과정을 거쳐 단위 부품들을 20장씩 쌓아 마침내 10㎾급 수전해 스택을 완성했다.

최종적으로 10㎾급 수전해 스택의 음극과 양극에 각각 알루미늄에 니켈을, 철에 니켈을 도금해 제작했다. 또 수소와 산소의 이동통로인 분리판은 니켈을 도금해 접촉 저항을 줄이고 내부식성을 강화했다.
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