KITECH 생산기술 전문지

지속 가능한 에너지 전환과 탄소 중립 실현을 위한 핵심 기술로서 그린수소 생산이 주목받고 있다. PEM (Proton Exchange Membrane) 수전해 기술은 높은 효율과 안정성을 제공하는 대표적인 수전해 방식으로, 고분자 전해질막을 기반으로 물을 전기분해하여 순수한 수소와 산소를 생산한다. 그러나 PEM 수전해 시스템의 성능과 내구성은 사용되는 분리막의 특성에 크게 의존하며, 이를 개선하기 위한 강화복합막 기술이 중요한 대안으로 제시되고 있다. 강화복합막은 다공성 ePTFE (expanded Polytetrafluoroethylene)를 보강재로 활용하여 기계적 강도와 가스 차단 성능을 향상시킨 소재로, 기존 고분자막 대비 내구성과 이온 전도성을 동시에 개선할 수 있다. 최근 연구에서는 분리막의 기공 구조 최적화, 나노복합재 적용, 친환경 제조 공정 개발 등을 통해 PEM 수전해 시스템의 성능 향상과 비용 절감을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 PEM 수전해 시스템에서 분리막의 역할과 강화복합막의 중요성을 분석하고, 최신 기술 동향과 연구 방향을 고찰하였다. 이를 통해 PEM 수전해 기술의 발전이 수소 경제 실현과 탄소 중립 목표 달성에 기여할 수 있음을 논의한다.

키워드 그린 수소, PEM수전해, 분리막, 강화복합막