▲ 바이오매스가 분해되는 과정에서 생성되는 전자를 이용해 수소를 생산하는 기술을 개발한 UNIST 최유리 연구조교수, 류정기 교수, 오현명 연구원(왼쪽부터).
UNIST 연구진이 폐목재 같은 바이오매스(Biomass)가 분해되는 과정에서 생성되는 ‘전자(Electron)’를 이용해 수소를 생산하는 기술을 개발했다.

UNIST(총장 이용훈)는 에너지 및 화학공학부의 류정기 교수팀이 바이오매스에 포함된 리그닌(Lignin)을 이용하는 ‘바이오 연료 시스템’을 개발했다고 20일 밝혔다.

수소를 생산하는 친환경적인 방법으로 물에 전압을 흘려 수소와 산소를 동시에 생산하는 ‘물의 전기분해’가 있다. 현재 보고된 기술에서는 산소 발생 반응의 속도가 느리고 복잡해 수소 생산 효율도 낮은 편이다. 수소 기체는 수소 이온이 전자를 얻어 만들어지는데, 이 전자가 산소 발생 반응에서 나오기 때문이다.

연구진은 산소 발생 반응의 비효율을 줄일 방법으로, 새로운 전자 공급원인 리그닌을 쓰는 바이오 연료 시스템을 개발했다. 리그닌은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스와 함께 목재의 대부분을 차지하고 있는 성분이다.

몰리브덴 기반의 저렴한 금속 촉매를 사용해 낮은 온도에서 리그닌을 분해하고, 그 과정에서 생성되는 전자를 추출해 수소를 만드는 원리다.

이 장치는 리그닌에서 나온 전자가 도선을 따라 수소 발생 반응이 일어나는 전극 쪽으로 이동하도록 설계돼 있다.

기존 방식에서는 1.5볼트(V) 이상의 전압이 필요했지만, 이 시스템에서는 훨씬 낮은 0.95볼트(V)에서 수소를 생산했다.

연구는 미국화학회가 발행하는 ‘ACS catalysis’에 지난 3일자로 공개됐다. 김봉출기자 kbc78@ksilbo.co.kr

 

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