서  울  대  사  람  들

기술적 한계를 돌파한 정교한 설계의 힘

수소 생산 과정에서 막대한 양의 정제수가 필요하다는 점은 수소 경제의 고질적인 걸림돌이었다. 이를 해결하고자 바닷물을 직접 전기 분해² 하려는 노력이 계속되었으나, 강력한 염소 이온이 촉매³를 부식시키는 문제는 상용화를 위해 반드시 해결해야 할 산업계의 난제로 남아 있었다. 바다라는 무한한 자원을 눈앞에 두고도 이를 에너지로 전환하지 못했던 이 상황은 에너지 전환 시대의 중대한 기술적 공백이었다.
서울대학교 재료공학부 한정우 교수 연구팀은 HD한국조선해양과 손잡고 이 난제를 정면 돌파할 산학 협력 체계를 구축했다. 연구팀은 컴퓨터로 수많은 물질의 성질을 예측하는 계산과학⁴을 도입해 바닷물 속에서도 부식되지 않는 최적의 금속 조합을 찾아냈다. 이렇게 탄생한 니켈-바나듐(Ni-V) 촉매는 값비싼 백금을 대신할 수 있을 만큼 성능이 뛰어나면서도, 거친 바다 환경에서 압도적인 내구성을 나타냈다.
한정우 교수는 “계산과학으로 도출한 설계가 실제 실험 환경에서도 우수한 성과로 이어졌다는 점에서 학술적·산업적 의미가 크다”고 의의를 밝혔다. 실제로 이 성과는 세계적인 학술지 두 곳에서 동시에 표지 논문으로 선정되었을 뿐 아니라, 단기간에 7건의 특허 출원으로 이어지며 조선·해양 산업의 차세대 기술 주도권을 확보했다. 이는 대학의 원천 기술이 기업의 기술적 요구에 부응해 실질적인 해법을 제시한 산학 협력의 우수 사례이자, 해상 수소 생산 시대를 앞당길 중요한 기술적 발판으로 평가받는다.

• ¹ 그린 수소: 재생 에너지를 이용해 물을 전기 분해하여 얻는 탄소 배출 제로의 수소
• ² 수전해: 전기를 이용해 물(H₂O)을 수소(H₂)와 산소(O₂)로 분해하는 기술
• ³ 촉매: 화학 반응이 더 효율적으로 일어나도록 돕는 물질
• ⁴ 계산과학: 컴퓨터 시뮬레이션으로 새로운 물질을 설계하는 첨단 연구 방식