전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
사회 교육

속보

더보기

고순도 수소 값싸게 만든다...KIST, 수소투과 분리막 개발

기사입력 : 2019년11월14일 11:16

최종수정 : 2019년11월14일 11:16

팔라듐 최소화한 복합 분리막 개발
금속 높은 수소 투과도 최초 재규명

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 수소경제 시대를 앞두고 국내 연구진이 수소경제 활성화의 핵심 기술인 저비용 고효율 수소 생산 기술을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권)은 수소‧연료전지연구단 한종희·조영석 박사팀이 고가의 귀금속 사용을 최소화하면서도 기존 대비 5배 이상 높은 수소 투과율을 보이는 고성능 복합 분리막을 개발했다고 14일 밝혔다.

특히 이번 기술로 정제된 수소는 99.999% 이상의 고순도로 수소전기차에도 바로 활용 가능한 수준으로 나타났다.

KIST 연구진은 이와 함께 금속 복합 분리막 실험 과정에서 기존 시버트의 법칙으로 좀처럼 설명이 되지 않던 탄탈럼(Ta), 니오븀(Nb), 바나듐(V) 등의 수소 투과 특성을 학계 최초로 재규명하는 데도 성공했다. 시버트의 법칙(Sievert's Law)은 금속 층의 수소 원자 확산 이론으로, 금속 분리막의 수소 투과 현상을 이해하는 법칙으로 활용되고 있다.

연구결과(논문명 "Unconventional Hydrogen Permeation Behavior of Pd/BCC Composite Membranes and Significance of Surface Reaction Kinetics")는 저명한 국제학술지 'Journal of Membrane Science' 최신호에 게재됐다.

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 개발된 복합 분리막 사진 및 분석 결과. 2019.11.14 kimys@newspim.com

연구진에 따르면 수소전기차용 고순도 수소 생산 기술은 향후 수소경제 활성화 로드맵 실현의 중요한 열쇠가 될 것으로 분석된다.

현재 전 세계 수소 공급량의 90% 이상을 차지하는 '추출 수소'는 천연가스 등을 고온의 수증기로 열분해하는 방식이다. 하지만 수소를 고순도로 정제하기 위해서는 이산화탄소, 일산화탄소 등의 불필요한 성분들을 흡착·제거하는 복잡한 공정이 필요해 수소 가격상승의 요인이 되고 있다.

분리막을 이용한 수소 정제 기술은 간단하고 모듈화가 쉬워 경제적이고 효율적으로 고순도 수소를 생산할 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 에너지 투입량도 기존 흡착 기반 공정 대비 절반 이하다. 그럼에도 고가의 귀금속인 팔라듐을 기반으로 한다는 점이 약점으로 작용해 왔다.

이에 KIST 연구진은 높은 수소 투과도 및 순도와 경제성을 함께 갖춘 금속 복합 분리막 소재를 개발하던 중 주기율표 5족에 속하는 전이금속들에 팔라듐을 얇은 두께로 증착시켰다. 그 결과 5족 금속의 높은 수소 투과율과 팔라듐의 우수한 수소 분리 특성을 동시에 구현하는 금속 복합 분리막을 제작했다.

또한 분리막 표면 반응성을 고려한 새로운 수소 투과 모델에 따른 실험 결과, 기존에 알려진 금속 복합 분리막의 수소 투과율 계산이 수소 용해도와 확산도를 잘못된 온도 영역에서 합산하며 발생한 오류라는 사실을 밝혀냈다.

KIST 한종희 소장은 "국내 연구진이 개발한 수소 정제 원천기술이 기존 수소 정제 공정의 효율성 개선과 수소 가격 저감에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
강선우, 여가부 장관 후보직 사퇴 [서울=뉴스핌] 박찬제 기자 = '갑질 의혹'이 제기된 강선우 여성가족부 장관 후보자가 "성찰하며 살아가겠다"며 후보직에서 자진 사퇴했다. 강 후보는 23일 자신의 페이스북을 통해 "그동안 저로 인해 마음 아프셨을 국민께 사죄의 말씀을 올린다"며 이같이 썼다. [서울=뉴스핌] 정일구 기자 = 강선우 여성가족부 장관 후보자가 14일 오전 서울 여의도 국회 여성가족위원회에서 열린 인사청문회에서 의원 질의에 답하고 있다. 2025.07.14 mironj19@newspim.com 그는 "저를 믿어주시고 기회를 주셨던 이재명 대통령께도 한없이 죄송한 마음 뿐"이라며 "함께 비를 맞아줬던 사랑하는 우리 민주당에게도 큰 부담을 지어드렸다"고 사과했다. 이어 "지금 이 순간까지도 진심 한 켠 내어 응원해 주시고 아껴주시는 모든 분들의 마음 마음, 귀하게 간직하겠다"며 "많이 부족하지만, 모든 것을 쏟아부어 잘 해 보고 싶었다. 그러나, 여기까지였던 것 같다"고 했다. 앞서 더불어민주당 8·2 전당대회 당대표 선거에 출마한 박찬대 후보는 이날 강 후보의 자진 사퇴를 촉구하기도 했다. 박 후보는 "이재명 정부의 성공을 위해 어렵고 힘들지만 결정해야 한다"며 "스스로 결단을 내리시라"고 했다. 그는 "동료 의원이자 내란의 밤 사선을 함께 넘었던 동지로서 아프지만, 누군가는 말해야 하기에 나선다"며 "이제 우리는 민심을 담아 한 발자국 더 나아가야 한다. 깊이 헤아려 달라"고 했다. 강 후보는 보좌진에 대한 갑질 의혹과 코로나19 팬데믹 시절 직위를 이용해 보호자 면회를 하는 등 병원 갑질 의혹을 받고 있다. 또 자신의 지역구 민원을 해결하지 못했다는 이유로 문재인 정부 시절 정영애 전 여성가족부 장관에게 화를 내며 예산을 삭감했다는 갑질 의혹을 받는다. pcjay@newspim.com 2025-07-23 15:57
사진
블랙핑크, 美 빌보드글로벌200 1위 [서울=뉴스핌] 오광수 문화전문기자 = 블랙핑크가 글로벌 톱 클래스임을 증명하면서 미국 빌보드 메인 차트 정상을 꿰찼다고 YG엔터테인먼트가 22일 밝혔다. [서울=뉴스핌] 오광수 문화전문기자 = 블랙핑크. [사진 = YG엔터테인먼트]  2025.07.22 oks34@newspim.com 미국 빌보드가 SNS를 통해 먼저 공개한 최신 차트에 따르면 블랙핑크의 '뛰어(JUMP)'는 빌보드 글로벌 200과 빌보드 글로벌(Billboard Global Excl. U.S.) 차트에서 나란히 1위에 올랐다. 이로써 블랙핑크는 빌보드 글로벌 200에서 세 번째, 빌보드 글로벌에서 네 번째 1위를 차지하며 두 개 차트에서 동시에 K팝 걸그룹 최초·최다 기록을 쓰게 됐다. 또한 빌보드 글로벌 200에서는 스트리밍 1억 2300만 회로 올해 전 세계 여성 아티스트 발매곡 중 최고 수치를 달성했다. 특히 빌보드 핫 100에서는 28위에 안착해 주목된다. 앞서 'Ice Cream', 'Pink Venom', 'Shut Down', 'How You Like That', 'Kill This Love', 'DDU-DU DDU-DU', 'Lovesick Girls', 'Sour Candy', 'Kiss and Make Up'이 차트인에 성공했던 바. 이는 팀 발매곡만으로 세운 K팝 여성 아티스트 최다(10곡) 진입 신기록이다. 빌보드뿐 아니라 각종 글로벌 차트에서도 반향이 크다. 블랙핑크는 '뛰어(JUMP)'로 스포티파이 위클리 톱 송 글로벌 차트에서 K팝 그룹 최다 1위 곡 보유라는 신기록을 썼으며, 영국 오피셜 차트에는 자체 최고 순위인 18위로 첫 진입하는 등 주류 팝 시장에서 막강한 존재감을 과시 중이다. 유튜브에서도 독보적인 영향력을 떨치고 있다. '뛰어(JUMP)' 뮤직비디오는 지난 11일 공개 이후 8일 연속 글로벌 유튜브 일간 인기 뮤직비디오 최정상을 지킨 데 이어 주간 차트에서도 1위로 직행했으며, 조회수는 8800만 회를 훌쩍 넘어 1억 뷰 돌파를 눈앞에 뒀다. <빌보드 핫 100, 빌보드 글로벌 200 어떻게 다른가?> '빌보드 핫 100'은 미국 내 종합 싱글 차트로 가장 권위 있는 차트다. 글로벌 차트보다 권위 있는 이유는 미국 내 '라디오 방송 집계'가 포함되기 때문이다. 글로벌 차트는 성격상 라디오 집계는 불가능해서 스트리밍과 판매가 핵심이지만 '빌보드 핫 100'은 인기도를 가늠하는 라디오 집계가 핵심이다. 빌보드가 집계하는 라디오 방송국의 수만 1,200여 개가 넘는다. 이에 비해 '빌보드 글로벌 200'은 스트리밍이 포함된 차트여서 팬덤의 움직임에 의해 순위가 요동치는 경우가 많다.  oks34@newspim.com 2025-07-22 12:26
안다쇼핑
Top으로 이동