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소재강국을 실현하는 글로벌 종합 소재연구기관

나노표면재료연구본부

그린수소재료연구실

최승목 실장
실장 최승목

연구실 소개

그린수소재료연구실은 국가 주요 아젠다인 원천적 탄소중립 실현을 목적으로, 수전해 기반의 그린수소생산기술을 개발함에 있어, 음이온 교환막(AEM) 수전해 스택 및 핵심소재·부품 기술의 개발, 해수/폐양액/폐알칼리/중성전해질을 기반으로 한 탈 초순수 직접 활용 차세대 수전해 핵심요소기술 및 전기화학적 CO2 전환 소재·부품 기술 개발에 주력하고 있다.

055-280-3504

주요 실적

  • AEM용 비귀금속 촉매소재 관련 논문 게재 5편, 국내외 특허 출원 1건, 등록 1건
  • 전극화 공정 및 전극 설계 관련 논문 게재 3편, 국내외 특허 출원 1건, 등록 2건
  • AEM 스택 및 멤브레인 소재 관련 논문 게재 2편, 국내외 특허 출원 1건, 등록 1건
  • 해수·폐양액 직접 활용 수전해 기술 관련 논문 게재 1편, 국내외 특허 출원 1건

주요 연구분야

  • 비귀금속 촉매/대면적 전극/고효율 AEM 스택 전주기 기술 개발
  • 상용 수준의 AEM 수전해 시스템 실증 기술 개발
  • 탈 초순수 (해수/폐양액/폐알칼리/중성전해질) 기반 차세대 수전해 소재·부품 기술 개발
  • 초임계 환경 CO2 전환용 원천소재 기술 개발
AEM 수전해용 전주기 기술, AEM 수전해 시스템 실증 기술, 탈 초순수 기반 차세대 수전해 기술, 초임계 환경 CO<sub>2</sub> 전환용 원천 소재 기술

향후 연구계획

  • AEM 수전해용 고내구성 전극 및 평가 기술 개발
  • 200 kW급 AEM 수전해 시스템 국산화 기술 개발 및 실증화 연구
  • 초임계 환경 CO2 전환용 중성전해질 물산화 촉매 및 전극 원천기술 개발
  • 스마트 팜 맞춤형 폐양액 전해질 활용 AEM 수전해 촉매 및 전극 기술 개발
  • 해수 직접 활용 기반 고신뢰성 전극 및 스택화 기술 개발

연구개발 추진실적

AEM 수전해 시스템 핵심소재·부품 기술 및 실증화 기술 개발

[과제 소개]

  • AEM 수전해 기술의 고성능·고신뢰화 기술 확보를 바탕으로 한 보급 확산을 목적으로 비귀금속 촉매-대면적 전극-고효율 AEM 스택 전주기 기술 개발, 고성능화 및 상용화를 위한 촉매 양산화 공정 개발, 시스템 구조 설계 및 운전 로직 기술 개발, 이를 통해 국내외 수소생산분야의 기술적 우위 선점 및 고효율·저비용 수소생산기술 보급 확대에 기여함.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 250 (산소발생) 및 70 mV (수소발생) 이하의 과전압이 확보된 비귀금속 기반 촉매원천기술.
  • 대면적·고균일도 전극화 기술 및 이온/입자 제어를 기반으로 한 고내구성 전극화 공정기술 확보.
  • 다중셀 기반 스택 설계기술 및 고신뢰성 운전 로직 기술 개발

탈 초순수 전해질 기반 그린수소 생산기술 개발

[과제 소개]

  • 수전해 기술의 저 비용화 및 적용분야 확장을 위한 사용처별 맞춤형 수전해 시스템 기술 개발을 목적으로 해상 플랜트 전원 공급을 위한 해수 직접 활용 수전해 기술, 스마트팜용 그린수소생산 기반 확보를 위한 농업부산물 (폐양액)활용 AEM 수전해 기술 및 원천적 탄소중립 실현을 위한 초임계 CO2 전환용 중성전해질 기반 물산화 촉매·전극 기술을 개발함.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 해수/폐양액/폐알칼리/중성전해질 특화형 고효율 비귀금속 촉매 원천기술 확보.
  • 탈 초순수 내 분순물에 의한 촉매·전극·멤브레인 소재 단위 열화 기구 규명.
  • 탈 초순수 전해질 하 수전해 시스템 성능 데이터 베이스 구축 및 이를 통한 성능 고도화 공정기술 개발.