우크라이나 과학도 그린 수소 생산에 미래 있어

한국의 합계출산율은 0.78명으로 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 최하위다.

의대 쏠림 현상까지 겹치면서 이공계 분야의 인재 공급이 갈수록 줄어들고 있다.

인구절벽에 따른 연구인력 부족을 해결할 방법 중 하나가 해외 인재 유치다.

하지만 비영어권 국가인 한국은 여러모로 해외 우수 인재를 데려오기가 쉽지 않다.

해외 인재가 한국에 뿌리를 내리려면 연구 환경과 정주 여건을 개선하고, 문화적인 차이를 극복하는 노력이 필요하다.

조선비즈는 한국에 대한 애정으로 바다를 건너 국내에서 활동하는 외국인 연구자를 소개하는 코너를 마련했다.

이들이 한국을 사랑하는 이유가 무엇인지, 이들에게 필요한 게 무엇인지 들어보고 해외 인재 유치 과정에서 마주할 수 밖에 없는 난제를 해결할 아이디어를 얻어본다.

지난 12일 아랍에미리트(UAE) 두바이에서 열린 제28차 유엔 기후변화협약 당사국 총회(COP28)는 ‘화석연료로부터 멀어지는 전환’을 약속하며 막을 내렸다.

당초 화석연료의 단계적 퇴출이 합의안에 담길 것이라는 예측이 나왔으나, 산유국들의 반대에 결국 화석연료 퇴출 대신 전환을 합의문에 실었다.

다만 재생에너지에 대한 논의가 확대됐다는 점에서 ‘역사적 진전’이라는 평을 받았다.

그중 수소 분야의 신규 파트너십이나 프로젝트, 투자 발표가 이어졌다.

그 결과 수소 생산 외에 탄소 포집 기술이나 수소 저장 기술 개발이 활발히 이뤄질 계획이다.

우크라이나에서 한국으로 건너 와 수소 에너지로의 전환을 이끄는 기술을 개발하는 학생이 있다.

아나스타샤 보로노바 한국과학기술연구원(KIST) 겸 과학기술연합대학원대학교(UST) 소속 박사과정생이다.

지난 1일 KIST 본원에서 만난 보로노바 씨는 “수소 에너지는 화석 연료를 대체해 지구 온난화를 늦출 방법”이라며

“친환경 에너지다. 수소의 생산, 저장, 활용과 관련된 기술과 수소를 만들기 위한 수전해 장치의 소재를 개발한다.

수전해는 물 분자를 쪼개 수소와 산소로 분리하는 기술을 말한다. 이 방법을 활용하면 친환경적으로 수소를 만들어낼 수 있다.”

현재 수소 연료를 생산하는 방식의 96% 이상이 메탄을 사용한다.

따라서 탄소 중립을 달성하기 위해서는 메탄이 아닌 수전해를 통해 수소를 만들어내야 한다.

하지만 아직 메탄을 이용한 방법이 수전해보다 3배 이상 가격이 저렴한 상황이다. 보로노바 연구원은 소재 개발과 동시에

수전해 시스템의 내구성 평가 프로토콜을 개발해 보다 저렴하고 효율적인 수소 생산 방식을 찾고 있다.

“지난 9월 양성자 교환막 수전해(PEMWE)를 사용한 수소 생산과 관련해 연구 결과를 발표했다.

PEMWE를 사용한 수소 생산은 날씨나 지역에 따라 전력이 달라지는 재생 전력의 ‘부하 변동성’에 잘 대응해 재생전력을 활용한

그린수소 생산에 적합한 기술로 평가받고 있다. 대부분의 수전해 장치는 부하변동이 짧은 주기로 반복되면 전극이 손상되기 때문이다.

PEMWE는 현재 성공적으로 상업화되고 규모도 커지고 있지만 시스템의 내구성을 진단할 표준 방법이 없었다.

이번 연구는 PEMWE 시스템의 내구성을 진단하고 보다 내구성 있는 재료를 설계하기 위해 적합한 테스트 방법을 구축한 것이다.

지금까지는 표준화된 평가 방법이 없었지만, 이번에 개발한 평가 시스템으로 신뢰도 높게 수명 예측을 할 수 있게 됐다.”

보로노바 씨의 지도교수인 서보라 KIST 선임연구원 겸 UST 에너지-환경융합 전공 교수는 “이번 연구는 초석 단계의 연구인만큼 시도 자체에 의의가 있다”고 설명했다.

보로노바 씨는 우수한 연구논문 활동으로 학교와 과학기술의 발전에 기여한 학생에게 수여하는 과학기술연합대학원대학교(UST) 연구논문상 최우수상을 받기도 했다.