최근 네덜란드 기업 VSPARTICLE이 Plug Power 및 델라웨어 대학교 청정수소센터와 협력하여 PEM 전해조 이리듐 촉매 기술에서 획기적인 진전을 이루었습니다. "나노다공성 층" 기술을 활용하여 이리듐 사용량을 90% 절감하고 활용률을 대폭 향상시켜, 그린수소 비용을 kg당 1달러로 낮추고 대규모 생산을 가능하게 하는 핵심 기반을 마련했습니다.
I. 핵심 기술 혁신: 이리듐 사용량 및 활용률의 이중 최적화
혁신 주체 및 협력 기관: 네덜란드 기업 VSPARTICLE이 주도하고, 수소 연료전지 제조사 Plug Power 및 미국 델라웨어 대학교 청정수소센터와 협력하여, 해당 기술 성과는 미국 에너지부(DOE)의 2026년 이리듐 활용률 및 성능 목표를 초과 달성했습니다.
기술 원리 및 효과:
핵심 기술은 "나노다공성 층" 기술로, 건식 증착 공정을 통해 매우 균일한 나노다공성 구조를 형성하여 전극의 전기화학적 표면적을 극대화하고 이리듐 사용 효율을 근본적으로 최적화합니다.
기존 PEM 전해조 촉매 코팅은 1~2mg/cm²의 이리듐 로딩이 필요했지만, 이 기술은 0.1mg/cm²로 낮추어,이리듐 사용량을 90% 절감, 고성능, 높은 전류 밀도 및 상업적 사용에 필요한 내구성을 유지합니다.
기반 기술: VSPARTICLE의 나노입자 프린팅 기술을 활용한 주력 제품 VSP-P1은 아연과 알루미늄 등의 소재를 나노입자로 분해하고 비율에 맞춰 혼합하여, 전해조 코팅과 같은 핵심 에너지 변환 소재를 정밀하게 제조함으로써 제조 공정을 간소화합니다.
II. 업계 난제 및 가치 해결
이리듐 희소성 병목 해소: 이리듐은 PEM 전해조의 핵심 소재이지만, 전 세계 연간 생산량은 7~8톤에 불과합니다. 이러한 희소성은 전해조 대량 생산에 심각한 제약이 됩니다. 이 기술은 이리듐 수요를 대폭 낮춰, 이리듐 공급 위기를 방지하고 PEM 전해조를 멀티 GW 규모로 확대하는 데 장애물을 제거합니다.
그린수소 비용 절감 촉진: 이 기술 혁신은 재생전력으로 생산되는 그린수소의 kg당 1달러 가격 경쟁력 목표 달성에 직접 기여하며, 소재 측면에서 그린수소 생산 경제성을 근본적으로 바꾸고 상업적 응용을 가속화합니다.
III. 상용화 진척 및 업계 평가
상용화 진척: VSPARTICLE은 내부 코팅 역량을 확대하고 있으며, 여러 주요 PEM 전해조 제조사와 협력 관계를 맺었습니다. 일부 파트너는 2026년에 기술 통합 및 상업적 규모 테스트 프로젝트를 시작할 계획입니다.
권위 있는 업계 평가:
VSPARTICLE CEO Aaike van Vugt: “이 기술은 업계가 찾아 헤매던 ‘빠진 퍼즐 조각’으로, 이리듐 희소성의 한계를 확장 가능한 솔루션으로 전환합니다.”
Plug Power R&D 매니저 Thomas Valdez: “초저이리듐 로딩에서도 뛰어난 성능을 유지하는 것은 기업의 비용 절감과 배치 목표 달성에 매우 중요합니다.”
청정수소센터 소장 Yushan Yan: “이 기술은 PEM 전해 분야의 가장 중요한 소재 난제를 해결하고, 차세대 전해조 제조의 위험을 줄이며, 그린수소의 경제성을 근본적으로 변화시킵니다.”
