[월간수소경제 성재경 기자] UNIST 에너지화학공학과 류정기 교수팀은 전극에 수화젤(Hydrogel)을 코팅해 물 전기분해의 성능을 향상시키는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

수화젤이 수소생산 반응을 방해하는 기포를 밀어내는 원리로, 고가의 귀금속 촉매에 버금가는 효과를 거뒀다.

물을 전기분해할 나온 수소와 산소가 전극 표면에 달라붙어 기포가 되는데, 이를 제때 제거하지 못하면 전극에 과부하가 걸리고 반응이 더뎌지는 문제가 생긴다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 전극에 수화젤을 코팅하는 기술을 개발했다. 수화젤은 물을 잘 빨아들여 기저귀, 소프트렌즈 재료 등에 쓰이는 물질로 이를 전극에 코팅하면 기체보다 물을 훨씬 더 좋아하는 성질 덕분에 기체가 밀려나게 된다.

다공성 전극에 수화젤을 코팅해 물을 전기분해한 결과, 수화젤을 코팅하지 않은 경우보다 고전압에서 150% 증가한 수소생산 능력을 보였다. 이는 상용 촉매 중 가장 뛰어난 성능을 지닌 것으로 알려진 루테늄에 버금가는 수소생산 효율이다.

연구팀은 “전극에 수화젤을 코팅하는 것만으로도 귀금속 촉매를 사용하는 것과 같은 분해 반응 활성화 효과를 거뒀다”며 “기존에 초음파 등으로 기포를 털어내는 방식보다 간단하고 저렴해 그린수소 생산기술 상용화에 도움이 될 것”이라고 말했다.

UNIST 에너지화학공학과 배미솔 석사가 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 전기화학 분야 권위지인 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼즈(Advanced Energy Materials)’의 표지논문으로 선정돼 8월 5일자로 출판됐다.