물 전기분해는 물에 담긴 전극에 전류를 흘려 물을 산소와 수소로 분해하는 것으로, ‘그린수소 생산 기술’로 불린다.
물을 전기분해할 때 나오는 수소와 산소는 전극 표면에 달라붙어 기포가 되는데, 이를 제때 제거하지 못하면 전극에 과부하가 걸리고 반응이 더뎌지는 문제가 생긴다.
연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 전극 표면에 수화젤(hydrogel)을 코팅해 물 전기분해 성능을 높이는 데 성공했다. 수화젤은 물을 잘 빨아들여 기저귀, 소프트렌즈 재료 등으로 쓰인다. 이 물질을 전극에 코팅하면 기체보다 물을 훨씬 더 좋아하는 성질(초혐기성) 덕분에 기체가 밀려난다.
연구팀이 수화젤을 다공성 전극에 코팅해 물을 전기분해한 결과 코팅하지 않은 경우보다 고전압에서 수소 생산 능력이 150% 증가했다.
류 교수는 “상용 촉매 중 가장 뛰어난 성능을 지닌 것으로 알려진 루테늄에 버금가는 수소 생산 효율을 보였다”며 “물을 분해하는 데 소모되는 전력량도 줄여 그린수소 생산 기술 상용화에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.
울산=하인식 기자 hais@hankyung.com