한국재료연구원과 울산과학기술원 공동연구팀이 폐글리세롤을 활용해 수소와 포름산염을 동시에 생산하는 전기화학 시스템을 개발했다. 연구팀은 기존 수전해 공정의 산소발생반응(OER) 대신 글리세롤 산화반응(GOR)을 적용한 음이온 교환막 전해 시스템을 구현했다고 14일 밝혔다.

이번 연구는 재료연 양주찬 책임연구원 연구팀과 UNIST 장지욱·임한권·이호식 교수 연구팀이 공동 수행했다. 연구 결과는 3월 18일 국제학술지 줄(Joule)에 게재됐다.

기존 물 기반 수전해는 양극의 산소발생반응 때문에 에너지 부담이 크고 반응 속도도 느린 한계가 있었다. 연구팀은 이 구간에 바이오디젤 부산물인 글리세롤을 투입해 반응 경로를 바꿨다. 수소를 생산하면서 동시에 포름산염을 얻는 구조다.

연구팀은 구리-코발트 산화물 기반 비귀금속 촉매를 적용해 1.31V에서 110mA/㎠의 전류밀도를 구현했다고 밝혔다. 생성물의 포름산염 선택도는 약 96%였고, 79㎠ 규모의 대면적 전해셀에서도 안정적인 성능을 확인했다고 설명했다.

이번 결과는 수소만 생산하던 수전해를 수소와 화학원료를 함께 만드는 공정으로 넓혔다는 데 의미가 있다. 다만 실제 산업 적용까지는 연속공정 운전, 실제 폐글리세롤 원료 적용, 장시간 내구성, 분리·정제 비용 검증이 추가로 필요하다.