친환경 수소 생산 핵심기술 ‘물분해 촉매’, 관련 특허출원 크게 늘었다

최태우 기자 / 기사승인 : 2020-02-03 10:33:45
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▲ 물분해 수전해 촉매 작동 원리. 2개의 촉매 전극에 전류를 공급, 전자가 환원전극으로 흘러가서 물분자의 수소이온과 결합해 수소가 발생하는 구조다. 남은 수산화이온은 산화전극에서 전자를 빼앗기고 산소가 발생된다.
[IT비즈뉴스 최태우 기자] 정부가 지난해 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 선언한 이래 물에서 환경친화적으로 수소를 생산하기 위한 원천기술인 ‘물분해 촉매’ 관련 특허출원이 급증한 것으로 나타났다.

현재 수소는 90% 이상 석유나 천연가스로부터 수증기 개질·제조하고 있어 환경친화적으로 수소를 생산할 수 있는 물분해 수소 생산기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 물 분해로 수소를 생산하기 위해서는 고에너지가 필요해 적은 에너지로 분해하기 위한 촉매의 역할이 중요하다.

3일 특허청에 따르면 물분해 촉매 관련 기술은 현재까지 총 70건이 출원됐으나 2019년 출원된 건수는 전년비 350% 급증한 것으로 나타났다.

출원된 특허는 국내 출원인의 비중이 94.3%였다. 한국과학기술연구원(KIST), 한국화학연구원(KRICT) 등의 국책 연구소와 포스텍이나 서울대 등 국내 대학이 전체 86%(57건)를 차지하고 있다.

세부기술을 살펴보면 물분해 촉매 중에서는 빛에너지로 물이 분해돼 수소를 생산하는 광촉매 관련 기술이 전체 출원의 절반(51%, 36건)에 달했다. 전기분해에 의해 수소를 생산하는 수전해용 촉매에 관한 기술은 40%(28건)를 차지했다.

특허청 자료에 따르면 유기물, 금속 황화물, 복합 금속 성분 등의 새로운 광촉매 물질을 개발하는 기술과 백금족을 대체하는 수분해 신규 촉매를 개발하는 쪽으로 특허출원이 집중되고 있었다.

▲ 내국인 기업별 특허출원 현황 및 다출원인 동향 [특허청 자료인용]
2014년 이전에는 광촉매에 관한 출원이 주를 이뤘으나 수전해용 촉매에 관한 출원이 늘기 시작하면서 작년에는 10건으로 크게 증가했다. 태양광 등 대체에너지로 전기를 공급받아 수전해 방식 등으로 그린 수소 생산을 하는 연구개발이 활발히 진행되기 때문인 것으로 파악된다.

특허청 원종혁 환경기술심사팀장은 “지속가능한 수소 생태계를 구축하기 위해 물을 분해해 수소를 생산하는 기술이 환경과 경제성을 모두 잡는 필수 기술로 각광을 받을 전망”이라며 “수소경제 시장의 우위를 선점하기 위해 관련 특허출원도 크게 증가할 것으로 예상되므로 선제적인 핵심특허 확보가 중요하다”고 말했다.

 

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