(사)한국온실가스검증협회
  • association
  • newsplaza
  • dataplaza
  • discussionplaza
  • community
  • 공지사항
  • 협회소식
  • 회원소식
  • 검증관련 뉴스
  • 교육신청게시판
  • 관련 입찰정보
  • 뉴스레터

그린수소 대량생산 길 연다… '대면적 광전극 모듈' 개발

UNIST 이재성·장지욱·석상일·임한권 교수 공동 연구


[울산=뉴시스] UNIST(울산과학기술원) 공동 연구팀이 태양에너지를 이용해 높은 효율과 내구성, 대규모 생산 가능한 그린수소 생산 기술을 개발했다. 사진은 옥외에 설치된 태양광 수소 발생장치. (사진=UNIST 제공) 2024.02.06. photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

[울산=뉴시스] UNIST(울산과학기술원) 공동 연구팀이 태양에너지를 이용해 높은 효율과 내구성, 대규모 생산 가능한 그린수소 생산 기술을 개발했다. 사진은 옥외에 설치된 태양광 수소 발생장치. (사진=UNIST 제공) 2024.02.06. photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지



[울산=뉴시스]구미현 기자 = 국내에서 그린수소 생산을 위한 큰 면적의 광전극 모듈이 개발됐다. 모듈 기준으로 세계 최고 효율을 달성해 그린수소 생산의 실용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

6일 UNIST(울산과학기술원)에 따르면 에너지화학공학과 이재성·장지욱·석상일 교수와 탄소중립대학원 임한권 교수 공동 연구팀은 태양에너지를 이용해 높은 효율과 내구성, 대규모 생산 가능한 그린수소 생산 기술을 개발했다. 페로브스카이트 태양전지의 단점을 해결하고 광전극의 크기를 1만배 키워 실용 가능성을 높였다.

태양광 수소 기술은 지구상에서 가장 풍부한 재생에너지인 태양에너지를 이용해 물을 분해해 수소를 얻는 이상적인 그린수소 생산기술이다.

이 교수는 "최근 효율 문제를 어느 정도 해결한 기술이 개발됐으나 실험실 소형장치에서 얻어진 결과로 실용화를 위해선 크기를 키우는 스케일업(scale-up)이 필요하다"고 설명했다.
 
UNIST 연구팀은 광전극 소재로 효율이 높고 비교적 값이 싼 페로브스카이트를 채택했다. 페로브스카이트 태양전지는 이번 연구에 참여한 석상일 교수 등 UNIST의 교수들이 선도하고 있는 연구개발 분야다.

그러나 페로브스카이트 태양전지는 태양광에 포함된 자외선과 공기 중의 수분에 대한 안정성이 떨어진다. 특히 물을 분해해 수소를 만들기 위해선 광전극을 물속에 넣어야 하는데, 연구팀은 이 두 가지 문제점을 모두 개선했다.

연구팀은 페로브스카이트의 양이온으로 기존의 메칠암모늄 대신 포름아미디늄을 사용해 자외선에 가장 안정한 페로브스카이트를 제조했다. 물과의 접촉면을 니켈 포일로 완전 봉인해 물속에서도 안정성을 유지하도록 제작했다.
 
보통 연구개발용 광전극은 1㎠미만의 소형으로 실용화 규모인 1㎡까지 키우기 위해 1만배 정도 스케일업을 해야 한다. 스케일업 과정에서 수소생산 효율이 감소하기 때문에 이를 최소화하는 기술 또한 필요하다.


[울산=뉴시스] 사진 윗줄 왼쪽부터 제 1저자 유진욱 연구원, 임한권 교수 아랫줄 왼쪽부터 석상일, 장지욱 교수, 제 1저자 Dharmesh Hansora 연구원, 이재성 교수, 제 1저자 Rashmi Mehrotra. (사진=UNIST 제공) 2024.02.06. photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

[울산=뉴시스] 사진 윗줄 왼쪽부터 제 1저자 유진욱 연구원, 임한권 교수 아랫줄 왼쪽부터 석상일, 장지욱 교수, 제 1저자 Dharmesh Hansora 연구원, 이재성 교수, 제 1저자 Rashmi Mehrotra. (사진=UNIST 제공) 2024.02.06. photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지



연구팀은 이 광전극을 스케일업하기 위해 작은 광전극들을 일정한 크기로 연결해 배치하는 '모듈 기반 설계'를 활용했다. 소형 광전극을 블록을 쌓는 것처럼 가로·세로로 반복해서 연결해 대면적의 광전극을 제조한다.

이렇게 스케일업 된 모듈은 상용화를 위한 최소 조건인 태양광수소 전환효율 10% 이상을 달성했다. 이는 대면적 광전극에서 세계 최고 효율이다.

제 1저자 한소라(Hansora)박사는 "이번 연구에서 개발한 광전극은 대면적에서도 높은 효율을 유지했다"며 "앞으로 그린수소 생산의 실용화를 위한 현장실증에 집중한다면 2030년 이전에 태양광을 이용한 그린수소 기술이 상용화가 될 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구결과는 에너지 분야 최고의 학술지인 Nature Energy에 지난달 23일 온라인 게재됐다. 연구 수행은 과학기술정보통신부가 추진하는 기후변화대응사업과 BrainLink 사업의 지원을 받아 이뤄졌다.



 gorgeouskoo@newsis.com  (뉴시스, 2024. 2. 6)
조회 수 :
93
등록일 :
2024.02.16
14:40:08
엮인글 :
http://www.kovaghg.or.kr/kova/2365018/66b/trackback
게시글 주소 :
http://www.kovaghg.or.kr/kova/2365018
List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수sort
74 EU, 환경 복원법 의회에서 제동… “식량 생산 감소 우려” 관리자 2023-07-03 854
73 기후테크에 145조... "유니콘 10개 육성" 관리자 2023-07-03 749
72 [기고] 해양 기후변화 법제도 강화하자 관리자 2023-08-16 723
71 아라온호, 북극해 기후변화 '시한폭탄' 구멍 확인 관리자 2023-10-12 690
70 “에너지 공급망 위기 불구 ‘에너지 가격 원가주의’ 유지돼야 한다” 관리자 2023-04-06 644
69 [에너지탄소포럼] "정부, 탄소 감축 효과 큰 프로젝트 대응해야"··· 포럼 '성료' (종합) 관리자 2023-11-09 634
68 "온실가스 이대로라면 부산·광주·제주 60년 후 겨울 사라진다" 관리자 2023-04-25 624
67 [1.5℃ HOW] 기후위기, 호흡기 질환에 치명적... "오염 규제 강화해야" 관리자 2023-09-07 591
66 "강화된 국외 온실가스감축목표 달성에 1조2천억 필요" 관리자 2023-04-06 585
65 [ET단상] ESG 공시기준 발표와 기업대응 관리자 2023-07-03 554
64 한반도 온실가스 농도 또 최고치… 전 세계 농도도 역대 기록 관리자 2023-07-03 547
63 유엔총회 맞춰 '기후목표 정상회의' 개최… 한화진 장관 참석 관리자 2023-09-26 543
62 탄녹위 민간위원들 "온실가스 감축 위해 전기요금 빨리 올려야" 관리자 2023-04-25 536
61 녹색성장은 허구?… "선진국도 현 추세면 탄소중립 200년 걸려" 관리자 2023-09-07 504
60 [단독] “각계 목소리 더 반영하라”… 탄소중립위 의견수렴 기간 연장키로 관리자 2023-04-06 503
59 "온실가스 배출권가격 상승시 성장률↓… 비수도권 하락폭 커" 관리자 2023-10-12 497
58 "도시녹지 탄소저감 효과 크다… 도시 탄소배출 최대 25% 감소" 관리자 2023-09-07 485
57 [단독] "EU CBAM 대응책 한자리에"... 범정부 첫 합동 설명회 연다 관리자 2023-07-31 470
56 IEA "매년 50억t 탄소 제거 필요... 대안은 청정에너지 확대" 관리자 2023-10-12 465
55 저출산 고령화 문제? 숲도 마찬가지… "나무 베어야 건강해진다" 관리자 2023-07-20 457
  • 우편번호 08504 서울특별시 금천구 서부샛길 606, 대성디폴리스 A동 2406-1호
    Tel. 02-2038-3666~8   Fax.02-2038-3665   Email.service@kovaghg.or.kr
  • 사업자등록번호 119-82-09499
  • 본 웹사이트는 보안이 약한 IE6.0이하버전을 지원하지 않습니다. 여기를 클릭해서 업그레이드 해주세요.
  • 본 웹사이트에 수록된 모든 내용은 (사)한국온실가스검증협회의 소유로 대한민국 저작권보호법에 의해 보호 받고 있습니다
  • Copyright(c) THE KOREA VERIFICATION ASSOCIATION OF GREENHOUSE GAS All rights reserved 2012