백종범 UNIST 교수팀(에너지 및 화학공학부)이 물을 분해해 수소를 얻는 경제적인 촉매를 개발했다고 14일 밝혔다.

루테늄(Ru)을 기반으로 한 이 물질은 백금과 비슷한 성능을 내며 가격은 4% 수준으로 저렴하다. 또 물의 산도에 영향을 받지 않아 촉매로 쓰기 적합하다.

물을 분해해 수소를 얻는 기술이 경쟁력을 갖추려면 좋은 촉매가 필요하다. 좋은 촉매의 기준은 △높은 수소변환효율 △우수한 내구성 △낮은 전압 작동 △합리적인 가격이다. 특히 전기화학적으로 구동되는 촉매는 산도에 영향을 받지 않아야 한다.

현재 수소발생반응에 사용되는 백금 촉매는 고가인데다가 가격대비 수소 양산이 어렵고 염기성에서는 안정성이 낮다는 한계가 있었다.

이에 백종범 교수팀은 단순한 합정 공정으로 ‘Ru@C₂N’라는 물 분해 촉매를 개발해 상업 경쟁력을 높이는 조건 모두를 만족시켰다.

백 교수는 “이번 연구는 재료과학 기술 분야에 새로운 방향성과 기초부터 응용에까지 광범위한 가능성을 제시한다”며 “이 물질은 학문과 과학기술의 잠재적 가치를 가지기 때문에 곧 많은 분야에서 주목받을 것”이라고 말했다.

논문명은 ‘An Efficient and pH-universal ruthenium-based catalyst for hydrogen evolution reaction’며 나노과학 분야 권위지인 <네이처 나노테크놀로지>에 13일 공개됐다.