바닷물에서도 녹슬지 않는 강철이 나왔다.

바닷물에서도 녹슬지 않는 강철이 나왔다.

그린 수소는 청정에너지의 핵심 중 하나로 꼽히지만, 상용화의 가장 큰 걸림돌은 비용이다.

바닷물을 전기분해해 수소를 만들려면 강력한 부식 환경을 견디는 소재가 필요한데, 지금까지 유일한 선택지는 티타늄이었다.

문제는 티타늄이 너무 비싸다는 것이다. 10메가와트급 전해조 시스템에서 구조 부품 비용이 전체의 53%를 차지할 정도다.

홍콩 대학교(University of Hong Kong) Mingxin Huang 교수팀이 6년에 걸쳐 그 대안을 만들어냈다.

SS-H2라고 불리는 새로운 스테인리스 스틸이다.

크롬 기반의 1차 보호층 위에 망간 기반의 2차 보호층이 순차적으로 형성되는 이중 방어 구조를 갖고 있어, 기존 스테인리스 스틸이 버티지 못하는 극한 전압 환경에서도 부식을 견딘다.

흥미로운 부분은 망간의 역할이다. 기존 금속공학에서 망간은 스테인리스 스틸의 부식 저항성을 약화시키는 원소로 알려져 있었다.

그런데 더 높은 전압 환경에서는 정반대로 작동해 2차 보호층을 형성한다는 게 이번 연구에서 밝혀졌다.

연구팀의 Kaiping Ju 박사는 “기존 지식으로는 전혀 예상하지 못한 메커니즘”이라고 밝혔다.

SS-H2는 티타늄과 맞먹는 내부식성을 갖추면서도 그린 수소 시스템의 구조 부품 비용을 최대 40배까지 줄일 수 있을 것으로 추정되고 있다.

2023년 처음 발표된 이후 현재 여러 나라에 특허가 출원됐고, 2026년 들어 실제 상용화를 향한 단계로 이동하고 있다.

다만 현재는 전해조 전극으로 사용될 때만 이 특성이 발현되며, 대규모 상용 생산 공정으로의 전환은 아직 진행 중이다.


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Economist John​​​​​​​​​​​​​​​​