DGIST, 저전압 수계 공정 태양광 수소 광전극 개발

가스신문 · 2026년 10월 16일 · 큐픽스 에너지 요약

DGIST 에너지공학과 최종민 교수 연구팀이 국민대 화학과 김영훈 교수 연구팀과 공동으로 물 기반 저전압 공정을 활용한 태양광 수소 생산용 광전극을 개발했다. 기존에는 은·비스무트계 나노소재를 전극에 증착하기 위해 200V 이상의 전압과 독성 유기 용매가 필요했으나, 연구팀은 나노결정 표면을 친수성 분자로 교체하고 '수계 전기영동증착' 공정을 적용해 공정 전압을 4V로 낮추고 수용액에서 3분 만에 증착했다.

개발된 광전극은 단일 소재 전극보다 광전류가 약 10배 이상 향상됐고, 태양광 유사 환경에서 3.0mA/cm²의 광전류 밀도를 기록했다. 2시간 연속 광조사 후 초기 성능의 65.1%를 유지했으며 기체 분석으로 수소 발생이 확인됐다.

연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 '나노·소재기술개발사업' 및 '이노코어 사업' 지원으로 수행됐고, 결과는 국제 학술지 'Small'에 게재됐다.

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수전해

water electrolysis

수전해는 물(H2O)에 전기를 흘려 수소(H2)와 산소(O2)로 분해하는 기술입니다. 화석연료 개질 방식과 달리 반응 자체에서 이산화탄소가 나오지 않기 때문에, 투입 전력이 무탄소 전원이면 생산된 수소도 무탄소 수소로 분류됩니다. 성능은 보통 수소 1 kg를 만드는 데 필요한 전력량(kWh/kg)으로 표시하며, 물을 수소와 산소로 나누는 데 필요한 이론상 최소 에너지는 약 39.4 kWh/kg입니다. 실제 설비는 손실 때문에 이보다 더 많은 전력을 쓰며, 설비 규모는 전기 입력 기준 kW 또는 MW로 표기합니다. 재생에너지 출력이 남는 시간대에 전력을 흡수해 수소로 저장하는 수단으로도 검토되며, 이 경우 설비 이용률이 경제성의 핵심 변수가 됩니다.

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지필로스, 오프그리드 그린수소·고체수소 저장기술 공개

P2G 통합 솔루션 기업 지필로스는 4~6일 경기도 고양 킨텍스에서 열리는 'World Hydrogen Expo 2026'에서 재생에너지와 수전해를 직접 연계한 오프그리드 그린수소 생산 기술을 소개한다고 밝혔다. 핵심 제품은 한국가스안전공사(KGS) 수소용품 인증을 받은 100kW급 PEM 수전해시스템 'PEMEC Pured100K'로, 시간당 2kg(22.5Nm³), 하루 최대 48.5kg(540Nm³)의 수소를 생산한다. 이번 전시에서는 금속수소화물 기반 고체수소 저장시스템도 함께 공개했으며, 기체수소를 200~700bar로 압축하는 대신 금속합금 격자구조에 흡수·저장한 뒤 가열해 방출하는 방식이다. 회사는 100kW급 PEM 수전해의 최대 운전압력 8bar에 맞춘 약 20kg 규모 저장시스템을 구성하고 지난 8월 말 KGS의 안전테스트(LPT·내압·기밀성능)를 완료했다. 해당 기술은 내년 중순 광양시 커뮤니티센터에 구축될 100kW급 PEM 수전해시스템에 연계 적용될 예정이다.

전력망 연결이 어려운 도서·산간지역을 겨냥한 소규모 분산형 수전해·저장 구성으로, 고압 압축 설비 없이 수전해 토출압력 수준에서 저장하는 방식의 실증 단계를 보여준다. 광양시 커뮤니티센터 적용과 KGS 인증·안전테스트 이력은 국내 상용화 진행 상황을 가늠할 지표가 된다.

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강릉시청 수소충전소, 9~13일 안전점검 운영 중단

강릉시청 수소충전소가 시설 안전 점검으로 9~13일 운영을 일시 중단한다. 이번 중단은 '고압가스 안전관리법'에 따른 안전밸브 정기검사와 밸브 신설 작업을 진행하기 위한 조치다. 대체 이용 가능한 인근 충전소로는 평창 대관령, 속초 종합경기장, 속초, 동해휴게소(삼척방향), 삼척 교동 수소충전복합스테이션, 삼척 수소충전소가 안내됐다. 강릉시는 충전소 현장 현수막 게시와 전단 배부, 시 누리집 등을 통해 중단 일정을 사전 안내하고 있다. ㈜수소에너지네트워크가 운영하는 해당 충전소는 작업 완료 후 14일부터 정상 운영 예정이며, 진행 상황에 따라 일정이 일부 변경될 수 있다.

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한수원 지역 상생 분산형 연료전지 사업, 정부혁신 최고 사례 선정

한국수력원자력의 '지역 상생 분산형 연료전지 사업'이 행정안전부와 한국행정연구원이 주관한 '2026 정부혁신 최초·최고'의 유휴 공간 재생 분야에서 국내 최고 혁신 사례로 선정됐다. 한수원은 2021년부터 창원 지역 내 유휴 부지 8곳을 발굴해 분산형 연료전지 발전소를 구축·운영해왔다. 이 사업은 대규모 송전선로를 추가 건설하지 않고 전력 수요지 인근에서 전력을 생산·공급하는 분산형 전원 방식이다. 주최 측은 유휴 공간 활용도를 높이면서 송전망 병목과 지역 수용성 문제를 완화한 점을 평가 사유로 제시했다. 한수원은 지난달 30일 서울 논현동 SJ쿤스트할레에서 열린 인증식에서 인증패를 받았으며, 올해 심사에는 전문가 심사와 함께 온라인 국민투표가 처음 반영됐다.

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공학한림원, 2026 수소경제 대토론회 백서 발간… 정책 제안 12건

한국공학한림원이 '2026 수소경제 대토론회'의 준비 과정부터 정책 제안까지를 백서로 정리했다. 대토론회는 9월 21일 켄싱턴호텔 여의도에서 열렸으며, 한국공학한림원과 국회수소경제포럼이 주최하고 한국수소연합과 한국수소연료전지산업협회가 주관했다. 국회·정부·산업계·연구기관·학계·지자체 관계자 150여 명이 참석했다. 참석자들은 7개 분과로 나뉘어 14개 테이블에서 19개 질문을 두고 토론했다. 7개 분과는 총론, 생산, 메가프로젝트(CHPS), 메가프로젝트(AIDC), 저장·유통, 모빌리티·활용, 지자체로 구성됐다.

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기후부, 2026년 수소발전 입찰시장 개설…석탄-암모니아 혼소 제외

기후에너지환경부는 10월 30일 오후 7시부터 2026년 수소발전 입찰시장을 개설했다고 밝혔다. 청정수소발전 입찰시장 개설물량은 500GWh/년, 거래기간은 15년으로, 수소 1㎏당 온실가스 배출량 4㎏CO2e 이하인 국내 청정수소 인증기준을 충족한 연료를 사용하는 설비만 참여할 수 있고 사업 준비기간 3년을 거쳐 2030년까지 발전을 개시해야 하며 최대 3년간 사업지연 페널티 유예기간이 부여된다. 올해부터 석탄-암모니아 혼소발전은 2040년 석탄발전 폐지 정책에 따라 청정수소발전 입찰시장 지원 대상에서 제외되고, 비가격 지표만 평가하는 1차 평가가 신설되며 비가격 평가 비중은 40%에서 50%로 확대돼 1차에서 1.5배수를 선정한 뒤 2차에서 가격 50%·비가격 50%로 최종 평가한다. 일반수소발전 입찰물량은 930GWh/년, 거래기간 20년으로 준비기간 2년을 거쳐 2029년까지 발전을 개시해야 하며, CO2 포집 및 활용·저장계획 평가지표가 신설됐다. 우선협상대상자는 청정수소발전은 2027년 6월경, 일반수소발전은 올해 12월경 선정 예정이며, 업계에서는 일반수소 물량이 개설 당시 1300GWh/년에서 370GWh 감소하고 청정수소 물량이 6500GWh/년에서 500GWh로 축소된 점을 두고 사업성 저하 우려를 제기했다.

11월 2일

수소·연료전지이뉴스투데이

테크로스, H2 MEET 2026서 5MW급 수전해 스택 공개

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