소형 수소발생모듈의 보급으로 수소수 제조 및 수소공급, 미용사업, 기능성 식품 등 소량의 수소가 필요한 다양한 분야의 활용 제공될 것으로 보인다.

(주)웨스피(대표 김홍열)는 고분자전해질(PEM) 타입의 수전해 방식 소형 수소발생장치를 지난 2월 개발에 성공해 출시했다고 밝혔다.

고분자전해질 타입을 채택해 연료전지와 수소발생기, 막-전극접합체(MEA) 등을 연구개발· 제조하는 전문업체인 (주)웨스피는 지난 몇 년 동안 연료전지 연구결과를 바탕으로 안전성이 강화된 초고순도의 수소공급장치 개발에 성공했다.

김홍열 대표는 “이 제품은 올해 초 특허를 출원하고 지난 10일 본격 보급에 나서 다양한 분야에 보급할 계획을 가지고 있다”고 밝혔다.

또한 그는 이 제품은 순수한 물(증류수)을 공급하여 발생하는 순수한 수소를 사용하기 때문에 수소수 제조 장치, 기능성 식품, 기능성 화장품 제조공정 등 인체에 직접적인 접촉을 요하는 제품에 특히 적합한 장치라는 의견이다.

소형 수소발생모듈은 3 × 3cm MEA가 장착돼 있으며 2.1볼트를 가했을 때 약 24cc/min의 수소가 발생할 수 있다.

또한 캐소드 피딩 방식을 채택하여 수소를 발생시켜 사용의 편리성을 높였고 최대 수소 압력을 3bar까지 높일 수 있으며 부착된 물탱크에 물(증류수)만 채우면 지속적으로 사용할 수 있어 효율적이라는 설명이다.

아울러 최대 50cc 까지 물탱크에 물을 채울 수 있으며 물 소모량은 시간당 약 1cc가 소모되고 3A(암페어)로 가동 시 약 40시간 정도 연속가동이 가능하다.

김홍열 대표는 “제품의 안전성과 편리성을 강조하는데 주력했으며 반영구적이라는 특징과 함께 향후 스택을 용량별로 연구개발해 더 많은 솔루션을 제공할 것”이라며 “뿐만 아니라 제품사양의 확대를 통해 수소충전소에 필요한 수소발생모듈을 개발하고 연료전지와 수소발생모듈을 융합하는 연구도 진행할 계획”이라고 말했다.

한편 수전해 방식을 통해 액체화된 수소이온이 캐소드 전극으로 이동하면 물이 발생하게 되는데 이 때 물을 배출할 수 있는 장치가 반드시 필요하게 된다.

특허를 통해 제품에 적용된 캐소드 피딩 방식은 물탱크의 물이 캐소드 전극판에 직접 접촉함으로써 수전해 반응에 의해 소모된 양만큼만 물이 줄어들게 돼 물이 따로 배출되지 않고 애노드 전극판에서는 산화반응을 통해 산소와 전자만 방출하게 되는 원리이다.

▲ 웨스피가 개발한 수소발생모듈(왼쪽)    소형 수소발생모듈 구조(오른쪽)
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