홍콩대, 해수 수소 생산용 초내식 스테인리스강 개발
원제: New stainless steel can survive conditions for hydrogen production in seawater
왜 중요한가
해수 기반 그린수소 생산의 핵심 과제인 부식 문제 해결로 청정에너지 대량 생산 비용 절감 가능
홍콩대학교 연구팀이 해수에서 그린수소 생산 시 발생하는 극한 부식 환경을 견딜 수 있는 새로운 스테인리스강 'SS-H2'를 개발했다고 발표했다. 이 소재는 기존 스테인리스강 대비 부식 저항성이 뛰어나며, 현재 수소 시스템에서 사용되는 고가의 티타늄 부품을 대체할 수 있어 그린수소 생산 비용을 크게 낮출 것으로 기대된다.
홍콩대학교 기계공학과 황밍신(Mingxin Huang) 교수팀이 개발한 'SS-H2'는 해수 전기분해 과정에서 발생하는 염분, 염화물 이온, 부반응으로 인한 부식을 효과적으로 견딘다. 연구팀에 따르면 이 소재는 현재 산업계에서 담수화된 물이나 산성 용액으로부터 수소를 생산할 때 사용하는 티타늄 기반 구조재와 비슷한 성능을 보였다. 비용 측면에서는 상당한 장점이 있다. 10메가와트 PEM 전기분해 시스템의 총 비용은 약 1780만 홍콩달러로 추정되며, 이 중 구조 부품이 53%를 차지한다. 연구팀은 고가의 금이나 백금으로 코팅된 티타늄 부품을 SS-H2로 교체할 경우 구조재 비용을 약 40배 절감할 수 있다고 밝혔다. 기존 스테인리스강은 크로뮴 산화막을 통해 부식을 방지하지만, 높은 전기 전위에서는 이 보호막이 분해되는 한계가 있다. SS-H2는 이중 보호 메커니즘을 통해 이러한 문제를 해결했다고 연구팀은 설명했다.