최문수 발명자가 수소 생산 효율을 높일 수 있는 원천 기술 특허를 등록하고, 국내 수전해 장비 제조사 및 수소 에너지 관련 기업을 대상으로 기술이전·라이선스 협의에 착수했다.

▲ 등록특허 10-2788561의 수소발생시스템 구성도(왼쪽)와 발명자 최문수(오른쪽).

특허청에 따르면 최 발명자는 2024년 5월 23일 '수소생산효율을 증대시키는 수소발생시스템 및 그 제어방법'(출원번호 10-2024-0067194)을 출원해 2025년 3월 25일 등록(등록번호 10-2788561)을 완료했다. 공고일은 3월 31일이며 총 19개 청구항으로 구성됐다. 대리인은 특허법인(유한) 대아가 맡았다.

이번 특허의 핵심은 전해조 외부에 자기장 인가부재(자석부재·프로브부재·심코일 주파수변환기)를 장착하고, 수소·산소 토출관에 각각 진공펌프를 연결해 캐비테이션(cavitation) 현상을 유도하는 구조다. 자기장과 진공의 복합 작용으로 물의 에너지 준위가 변화해 전류밀도가 증가하고, 결과적으로 열중성셀 전압(thermoneutral cell voltage, Vtnc)이 낮아져 수소 생산 효율이 향상된다는 원리다. 명세서에는 수학식으로 깁스 자유에너지(ΔG) 감소와 엔트로피(ΔS) 변화까지 구체적으로 설명돼 있다.

특히 기존 설비에 보완형으로 추가 장착할 수 있다는 점이 강점이다. 알칼라인(AWE), 고분자전해질막(PEM), 음이온교환막(AEM), 고체산화물(SOEC) 등 다양한 수전해 방식에 보완 적용을 목적으로 한다. 제어모듈부의 공진주파수 테스팅 기능, 히팅부재를 통한 전해조 내부 온도 일정 유지, 멤브레인 필터, 수위·압력·전류밀도·진공도 실시간 센서, 통신모듈 기반 원격제어 등 상용화에 필요한 부가 구성도 청구항에 포함됐다.

정부 수소경제위원회 발표에 따르면 현대차·포스코·SK 등 국내 주요 그룹은 2030년까지 약 43조 원을 수소 생태계에 투자한다. 대규모 그린수소 생산 플랜트 구축이 본격화되면서 생산 단가 절감과 전류밀도 향상이 핵심 과제로 떠오르고 있어, 수전해 효율 향상 기술에 대한 수요가 늘고 있는 상황이다.

공동 발명자로는 삼성반도체통신 출신 진봉연 박사(기체 분리·수처리 분야 100여 건 특허 보유, 법인 팜스토어 대표)가 참여했다.

최문수 발명자는 "기존 설비에 추가 적용할 수 있는 보완 기술인 만큼 다양한 협업 형태에 열려 있다"며 "향후 자체 실증 테스트를 통해 효율 개선 수치와 전력 절감 데이터를 구체화하고, 공인인증기관 성능 테스트도 준비 중"이라고 밝혔다.