물 분해 속도 높일 촉매 소재 개발…수소 대량생산 기여

연합뉴스 | 입력 11/12/2019 09:40:28
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촉매 구조의 변화에 따른 수소 생산 반응의 활성 정도[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]


경북대·GIST·강원대 연구팀 "느린 수전해 속도 해결"

 

국내 연구진이 차세대 청정에너지 수소를 얻기 위한 물 분해 속도를 높일 수 있는 기술을 개발했다.

 

12일 한국연구재단에 따르면 최상일 경북대 교수·최창혁 광주과학기술원(GIST) 교수·임형규 강원대 교수 공동 연구팀은 수전해(물에서 수소를 생산하는 반응)를 돕는 새로운 촉매 소재를 개발했다.

 

수전해 연구가 활발히 진행되고 있지만, 에너지원으로 쓸 만큼 충분한 양의 수소를 얻기 위해서는 느린 수전해 속도와 높은 전력 소모 문제를 해결하는 것이 관건이다.

 

연구팀은 팔라듐과 팔라듐 수소화물을 각각 백금 원자층으로 감싼 달걀 모양 촉매를 고안해 냈다.

 

백금 원자 두께가 단일 층부터 다섯개 층까지 각기 다른 촉매 모델을 개발한 결과, 백금 원자층이 두꺼워질수록 촉매 성능이 높아진다는 것을 알아냈다.

 

내부에 있는 팔라듐이 백금 전자구조에 변화를 줘 수소 생산 반응에 영향을 미치게 된다고 연구팀은 설명했다.

 

또 팔라듐 수소화물보다 팔라듐을 사용한 촉매가 더 좋은 성능을 나타냈다.

 

수소 대량생산을 위한 수전해 촉매 설계에 기여할 것으로 기대된다.

 

이번 연구 결과는 '미국화학회지' 지난달 17일 자에 실렸다.