상단여백
HOME 교육·과학 대학/대학원
POSTECH 한정우 교수팀, 실현가능성 있는 저비용·고성능 니켈 합금 촉매 제안
심지현 기자 | 승인 2019.02.11 16:59
   
▲ POSTECH 한정우 교수

이산화탄소 농도를 낮추는 것이 주요 연구 주제로 대두되는 요즘, 고체산화물 수전해전지(Solid Oxide Electrolyzer Cell)는 물과 이산화탄소를 친환경적으로 합성 연료로 전환할 수 있어 각광받고 있다. 수전해전지란 전기를 수소로 바꿔 저장해두고 이를 필요할 때 연료로 다시 발전할 수 있어 태양광·풍력발전 같은 신재생 에너지의 활용성을 크게 높일 수 있는 기술이다. 국내 연구팀이 이 전지의 효율을 획기적으로 높일 합금 촉매를 찾아냈다.

POSTECH(포항공과대학교, 총장 김도연) 화학공학과 한정우 교수, 박사과정 조아라 씨는 청정에너지를 만들고 저장하는 고체산화물 수전해전지의 촉매로 철이 가장 효율 높은 촉매가 될 수 있음을 이론적으로 밝혔다. 이와 함께 연구팀은 기존에 활용되던 니켈을 이용, 저비용·고성능의 니켈-철 합금 촉매를 제안했다. 이 연구는 화학 분야 국제학술지 ACS 카탈리시스(ACS Catalysis)지 2월호 표지논문(supplementary cover)으로 선정됐다.

고체산화물 수전해전지는 물과 이산화탄소를 친환경적으로 합성 연료로 전환할 수 있어 청정에너지를 만들 수 있는 기술이다. 여기에 사용되는 것은 고온 동시 전기분해 기술인데, 기존 에너지 인프라를 그대로 사용해 남은 열과 전기로 수소 기반 청정에너지를 만들 수 있어 미래 에너지로 기대를 모은다.

하지만 이 전지는 고온을 필요로 하기 때문에 전기분해뿐 아니라 열화학반응도 동시에 발생해 실험적으로 정확한 반응 경로를 예측할 수 없는 문제도 있었다. 연구팀은 계산화학 기반 컴퓨터 모델링을 통해 주로 쓰는 니켈 촉매 외에 11개 금속의 반응성을 계산해 활성지도를 도출해냈다. 이 결과에 따르면 철이 가장 유망한 물질로 나왔는데, 기존에 사용되던 고체산화물 수전해전지 시스템을 크게 바꾸지 않도록 기존 상용 촉매인 니켈에 철을 합금하는 방식을 제안했고, 이 합금 촉매도 기존 촉매보다 고활성을 가짐을 예측하였다. 이 연구 결과를 토대로 관련 기술의 상용화가 앞당겨질 것으로 기대된다.

연구를 주도한 한정우 교수는 “고체산화물 수전해전지는 기존 화학연료 기반의 인프라를 뒤바꾸지 않고 에너지 생산 후 생기는 열에너지와 친환경적으로 생산된 전기 에너지를 활용할 수 있어 더 각광받고 있다“라며 ”니켈 촉매를 개선하는 합금 촉매를 제시해 전기화학전지 연구 및 상용화에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.

한편 이번 연구는 KIST 기관고유사업, 한국연구재단 글로벌프론티어사업, 한국연구재단 나노소재원천사업의 지원으로 수행되었다.

심지현 기자  bodo@emoneynews.co.kr

<저작권자 © 이머니뉴스, 무단 전재 및 재배포 금지>

심지현 기자의 다른기사 보기
icon인기기사
기사 댓글 0
전체보기
첫번째 댓글을 남겨주세요.
신문사소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침청소년보호정책이메일무단수집거부
(주)엔케이디미디어  |  사업자등록번호 : 106-88-00193  |  대표전화 : (02)2281-2077  |  팩스 : (02)6455-2078
서울시 서초구 서초중앙로 8길 24 서초 카라얀타워빌딩 6층
정기간행물 등록번호 : 서울 아 03922  |  창간일 : 2009. 7.24   |  기사 발행일 : 2009.7.24  |  등록일 : 2015.10.5
발행인 : 심지현  |  편집인 : 권병우  |  청소년 보호책임자 : 권병우(제호 : 이머니뉴스)
보도자료 : bodo@emoneynews.co.kr  |  제휴·업무관련 : nkdmedia@daum.net
Copyright © 2009 이머니뉴스 | (주)엔케이디미디어. All rights reserved. (이머니뉴스는 인터넷신문 윤리강령을 준수합니다)
Back to Top