‘운영 안정성 지수’로 그린 수소 시스템 내구성 정확하게 진단“국제 표준으로 발전 가능성… 장수명 수전해 시스템 설계 기준 기대”
  • ▲ 사진 왼쪽부터 생명화학공학과 김진엽 박사과정, 생명화학공학과 정동영 교수, 생명화학공학과 노종수 박사과정.ⓒKAIST
    ▲ 사진 왼쪽부터 생명화학공학과 김진엽 박사과정, 생명화학공학과 정동영 교수, 생명화학공학과 노종수 박사과정.ⓒKAIST
    KAIST(총장 이광형)는 생명화학공학과 정동영 교수 연구팀이 수전해 시스템에서 촉매의 실질적인 수명을 예측할 수 있는 새로운 평가 지표인 ‘운영 안정성 지수’를 개발했다고 21일 밝혔다.

    연구팀은 수전해 시스템이 꺼지거나 낮은 부하로 운전될 때 발생할 수 있는 촉매 및 지지체의 열화 현상, 즉 촉매의 손상이나 성능 저하 현상을 규명하고, 이를 정량화할 수 있는 새로운 평가 지표인 ‘운영 안정성 지수(Operational Stability Factor, OSF)’를 제안했다.

    21일 KAIST에 따르면 운영 안정성 지수는 수전해 장비가 반복적으로 작동 및 정지(on/off)하는 과정에서 발생하는 촉매 열화 정도를 수치로 반영함으로써, 실제 운전 조건에서의 내구수명을 보다 정확하게 예측할 수 있도록 설계됐다. 예를 들어, 운영 안정성 지수가 100%이면 부하 변동 중에도 촉매가 전혀 손상되지 않는다는 뜻이고, 99%이면 매번 시스템이 꺼질 때마다 1%씩 촉매가 손상된다는 의미다.

    향후 이 지표를 통해 내구성을 고려한 운전 조건의 최적화가 가능해지며, 장수명 수전해 시스템 운영 전략 수립에 중요한 기준으로 활용될 수 있다.

    정동영 교수는 “운영 안정성 지수(OSF)는 수전해 촉매의 장기 수명을 수치로 예측할 수 있는 강력한 평가 기준으로, 향후 내구성 진단을 위한 국제 표준으로 발전할 가능성이 크다”고 말했다.

    해당 논문은 생명화학공학과 박사과정 김진엽 연구원이 제1 저자로 에너지 분야 최고 권위지 중 하나인 ‘에이시에스 에너지 레터스(ACS Energy Letters, IF=19.3)’지에 5월 2일 자로 게재됐다.