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Toshiba, 이리듐 사용량 대폭 절감 수소 제조 신기술 개발

작성일
2022-10-21
조회수
447

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Toshiba는 수소를 만드는 수전기 분해장치의 전극을 제조하는데 사용하는 이리듐(Ir)의 양을 기존의 10분의 1로 줄이는 기술을 통해 생산효율을 약 500배 향상시켰다.

대형 성막 스퍼터(Sputter) 장치를 사용하여 기존 대비 약 500배인 5m²의 막을 한번에 만들 수 있다. 수전해장치 메이커에 의한 평가를 시작하였으며, 2023년 이후 전해질막과 전극을 일체화한 막전극접합체(MEA)로서 제품화를 목표로 한다.

Toshiba는 2018년에 스퍼터 기술을 이용해 산화 이리듐(IrO₂)을 균일하게 분산한 나노미터(nm)대의 박막을 형성함으로써, 기존의 도포방식보다 산화 이리듐 사용량을 10분의 1로 줄이면서 82%의 수전해 효율을 유지하는 기술을 개발했다. 다만 한번에 성막할 수 있는 면적이 100cm²로, 생산 효율을 향상할 필요가 있었다.

수소는 재생 가능한 에너지를 저장, 운반하는 수단으로 주목을 받고 있으며, 탈 탄소사회가 실현됨에 따라 물을 전기 분해해서 수소를 만드는 전해장치의 수요가 크게 증가할 것으로 보인다. 그러나 수전해 방식의 하나인 “고체고분자막(PEM) 수전해”는 희소금속인 이리듐을 전극용 촉매로 사용하기 때문에 이리듐 사용량 절감이 해결과제다.

Toshiba는 해당 생산기술로 “출력 약 200kW의 수전해 장치 1대분의 전극용 촉매층을 한번에 성막 할 수 있다”고 설명하며, 발전용량 1MW 이상의 메가 솔라(Mega Solar) 태양광 발전소의 출력변동 조정에 기여하는 기술로 보고 있다.

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