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TANAKA PRECIOUS METAL TECHNOLOGIES, 100℃ 전후에서 높은 수소 투과 성능을 보이는 고성능 팔라듐 수소 투과막 개발에 세계 최초로 성공
100℃ 저온 영역에서도 고순도와 높은 수소 투과 속도를 통해수소 정제 및 분리가 가능
2026년3월5일
산업용 귀금속 사업을 전개하는 TANAKA PRECIOUS METAL TECHNOLOGIES Co., Ltd.는 100℃ 전후 저온 영역에서 사용 가능한 팔라듐(Pd) 수소 투과막 ‘HPM-L111‘ 개발에 성공했다고 발표했습니다. 본 제품은 100℃ 전후 저온 영역에서 높은 수소 투과 성능을 보이는 세계 최초※1 금속막입니다. 샘플 제공은 2026년 3월 5일(목) 이후 시작하며, 제공 수량은 월 약 100매까지 대응할 수 있습니다.
본 제품은 2026년 3월 11일(수)부터 13일(금)까지 지바공업대학에서 개최되는 공익사단법인 일본금속학회 ‘2026년 춘계(제178회) 강연대회’에서 학회 발표될 예정입니다. 또한, 2026년 3월 17일(화)부터 19일(목)까지 도쿄 빅사이트에서 개최되는 ‘H2&FC EXPO 수소연료전지전’에서 제품과 패널을 전시합니다.
＜팔라듐(Pd) 수소 투과막 ‘HPM-L111’＞
팔라듐 수소 투과막은 수소를 흡장하고 투과시키는 특성을 가진 팔라듐 합금을 박막화한 제품으로, 고순도 수소 분리 및 정제에 사용됩니다. 일반적으로 금속막으로 수소 투과를 구현하려면 고온(300℃ 이상)에서 사용해야 했습니다. 이번에 TANAKA는 막 표면에 특수 처리를 함으로써 100℃ 이하 저온 영역에서도 높은 수소 투과 성능을 발휘할 수 있는 금속막 개발에 성공했습니다.
■금속막을 이용한 수소 정제의 과제와 ‘HPM-L111’ 개발 배경
기존 제품인 ‘PdCu40’(팔라듐 함유율 60%, 구리 함유율 40%의 합금)은 PdCu계 합금막 가운데 최고 수준의 수소 투과 성능을 보입니다. 그러나 본래 성능을 발휘하려면 400℃ 전후 고온 영역에서 운용해야 했으며, 가열 설비 추가 설치 등에 따른 비용 증가가 오랜 과제로 지적되어 왔습니다. 또한 최근 수소 관련 기술 발전에 따라 100℃ 이하 저온 영역에서 금속막을 이용한 수소 투과 수요가 증가하고 있습니다. 한편, 금속막은 일반적으로 200℃ 이하에서는 표면에서 내부로 수소가 침투하는 속도가 저하되기 때문에 기존 금속막의 경우 수소 투과 성능이 크게 떨어져 실용화에 어려움이 있었습니다.
이러한 과제를 해결하기 위해 ‘HPM-L111’에는 TANAKA가 오랜 귀금속 소재 연구개발을 통해 축적한 독자적인 표면 처리 기술이 적용되었습니다. 막 표면에 미세한 요철 구조를 형성해 비표면적을 확대함으로써 수소 침투 속도를 높이고, 100℃ 이하 저온 영역에서 수소 투과 성능을 크게 향상시켰습니다.
■‘HPM-L111’ 특징
- 100℃ 전후 저온 영역에서 높은 수소 투과 성능 발휘
- 100℃ 전후 저온 영역에서 고순도 수소 정제가 가능한 세계 최초 금속막
- 수소 센서 고정밀화에 기여할 것으로 기대
- 기기 내부에서 발생하는 수소를 고속으로 제거 가능
| 품명 | 두께 | 폭 | 길이 | 권장 온도 | 예상 용도 |
|---|---|---|---|---|---|
| HPM-H310 （PdCu40） |
>10µm | <120mm | <100mm | 400℃ | ・수소 정제 |
| HPM-H211 （PdCu39） |
>10µm | <120mm | <100mm | 300℃ | ・수소 정제 |
| HPM-L111 | >10µm | <35mm | <85mm | 100℃ | ・수소 센서 ・연료전지 ・진공 장치의 수소 제거 ・수소 정제 |
＜HPM-L111 수소 투과 계수의 온도 의존성＞
100℃ 이하 저온 영역에서 고순도 수소 투과 용도로는 수소 센서, 연료전지, 진공 장치의 수소 제거 등이 예상됩니다. 수소 센서에서는 불필요한 가스를 차단함으로써 감지 정밀도 향상에 기여할 수 있으며, 진공 장치 등에서는 상온 또는 저온에 가까운 가동 환경을 유지한 상태에서 내부 수소 제거가 가능합니다. 또한 기존에 필수적이었던 300℃ 이상의 가열 공정을 필요 없게 하여 가열 에너지 절감을 통해 탄소중립 실현에 기여합니다. TANAKA는 본 제품 제공을 통해 깨끗하고 효율적인 수소 사회 실현에 기여해 나가겠습니다.
(※1): 2026년 3월 5일 현재, 자사 조사(수소 투과막 관련 특허 및 논문 조사 기준)