온실가스인 이산화탄소를 없애는 동시에 수소와 전기를 쉽고 빠르게 생산하는 새로운 시스템이 개발됐다.
울산과학기술원(UNIST·총장 이용훈)은 김건태 에너지화학공학부 교수팀이 '멤브레인(분리막) 프리 수계 금속-이산화탄소 배터리'를 개발했다고 20일 밝혔다.
이 배터리는 기존 '수계 금속-이산화탄소 시스템'과 달리 전극 분리막 없이 한 종류의 전해질만으로 작동하고, 이에 따라 제조 공정도 간단하다.
'수계 금속-이산화탄소 시스템'은 이산화탄소가 녹아 산성화된 물에서 화학 반응을 일으켜 이산화탄소를 수소와 전기로 바꾸는 시스템이다. 김 교수팀이 선행 연구를 통해 세계 처음으로 개발했다.
'멤브레인 프리 수계 금속-이산화탄소 배터리'는 '수계 금속-이산화탄소 시스템'을 고도화한 기술로 음극(마그네슘 금속), 수계전해질, 양극(촉매)만 있으면 작동한다. 수소 발생 효율이 92%로 높고, 충전 반응에서 생성되는 산소와 염소도 유용하게 쓸 수 있다. 기존 '금속-이산화탄소 배터리'와 달리 반응 생성물이 기체와 이온 형태여서 지속적으로 구동 가능하다는 것도 장점이다.
김건태 교수는 “제조 과정을 단순화하면서도 이산화탄소 활용도는 더 높인 기술로 수계 금속-이산화탄소 시스템 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라 말했다.
이번 연구에는 전동협 동국대 교수, 리밍 다이 뉴사우스웨일즈대 교수가 참여했다. 연구결과는 '나노에너지 (Nano Energy)' 온라인판에 실렸다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
