한국과학기술원 전북분원, 친환경 수소 생산 촉매 개발

황화 몰리브데늄과 탄소나노튜브 활용…건국대와 공동 연구
저비용·고효율 수소 생산할 수 있는 발판 마련

한국과학기술원(KIST) 전북분원 복합소재기술연구소 탄소융합소재연구센터는 20일 비백금계 소재인 황화 몰리브데늄을 활용한 친환경 수소 생산 촉매 개발에 성공했다고 밝혔다.

황화 몰리브데늄(Mo₃S₁₃)은 황과 몰리브데늄이 결합돼 있는 무기 화합물로 우수한 수소 흡착 특성을 기반으로 물의 전기분해를 통한 친환경 고효율 수소 생산을 구현할 수 있는 차세대 소재다.

KIST 전북분원에 따르면 이번 연구는 기존 황화 몰리브데늄을 간단한 화학적 처리를 통해 5㎜ 이하의 황화 몰리브데늄 클러스터로 변환하고, 이를 탄소나노튜브(CNT·탄소로 이뤄진 원기둥 모양의 동소체로, 높은 전기전도도와 기계적 강도를 지닌 탄소소재) 표면에 분산시키는 방법으로 촉매를 개발했다.

건국대학교 미래에너지공학과(교수 조환익)와 공동으로 개발한 이 촉매는 기존 황화 몰리브데늄의 낮은 전기전도도와 좁은 면적의 촉매 활성점의 단점을 높은 전기전도도와 넓은 면적의 촉매 활성점으로 개선된 것이다.

수소 생산의 차세대 소재인 황화 몰리브데늄의 촉매 성능 강화로 고효율화된 수소를 생산할 수 있는 발판이 마련됐다는 게 KIST 전북분원의 평가다.

KIST 전북분원 이성호 박사는 “저비용·고효율·친환경 수소 생산 성능 구현은 수소 자동차와 수소 충전소의 대중화를 앞당기는 중요한 초석이 될 것으로 생각한다”고 말했다.