유원철·이상욱 교수팀, 고효율·저비용 비백금계 전기화학촉매 개발성공

진현권 기자 2021. 3. 5. 08:39
자동요약 기사 제목과 주요 문장을 기반으로 자동요약한 결과입니다.
전체 맥락을 이해하기 위해서는 본문 보기를 권장합니다.

경기도 지역협력연구센터(GRRC)가 수소연료전지 상용화의 핵심인 고효율 저비용 비백금계 촉매 개발에 성공했다.

경기도는 유원철, 이상욱 한양대학교 에리카(ERICA)캠퍼스 화학분자공학과 교수팀과 한국과학기술연구원(KIST)의 유성종 박사 연구팀이 경기도 지역협력연구센터의 지원을 받아 수소에너지 전주기 핵심 소재 관련 연구를 통해 백금계 산소환원반응 촉매를 대신할 수 있는 비백금계 전기화학촉매를 개발했다고 5일 밝혔다.

음성재생 설정
번역beta Translated by kaka i
글자크기 설정 파란원을 좌우로 움직이시면 글자크기가 변경 됩니다.

이 글자크기로 변경됩니다.

(예시) 가장 빠른 뉴스가 있고 다양한 정보, 쌍방향 소통이 숨쉬는 다음뉴스를 만나보세요. 다음뉴스는 국내외 주요이슈와 실시간 속보, 문화생활 및 다양한 분야의 뉴스를 입체적으로 전달하고 있습니다.

경기도 지역협력연구센터 지원..연료전지 상용화 기대
(경기=뉴스1) 진현권 기자 = 경기도 지역협력연구센터(GRRC)가 수소연료전지 상용화의 핵심인 고효율 저비용 비백금계 촉매 개발에 성공했다.(경기도 제공)© 뉴스1

경기도 지역협력연구센터(GRRC)가 수소연료전지 상용화의 핵심인 고효율 저비용 비백금계 촉매 개발에 성공했다.

경기도는 유원철, 이상욱 한양대학교 에리카(ERICA)캠퍼스 화학분자공학과 교수팀과 한국과학기술연구원(KIST)의 유성종 박사 연구팀이 경기도 지역협력연구센터의 지원을 받아 수소에너지 전주기 핵심 소재 관련 연구를 통해 백금계 산소환원반응 촉매를 대신할 수 있는 비백금계 전기화학촉매를 개발했다고 5일 밝혔다.

수소연료전지의 촉매로는 성능이 뛰어난 백금이 압도적으로 많이 사용되지만 비용이 많이 든다는 점이 상용화에 큰 걸림돌이었다.

연구팀은 기존에 비백금계 촉매로 각광받던 철(Fe)과 질소(N)가 도핑(어떤 물질이 가진 구조적 특성을 조절하기 위해 소량의 원소나 화학물질을 첨가하는 공정)된 탄소(FeNC) 촉매에 새롭게 실리콘(Si)을 공동 도핑해 지금까지 보고된 적이 없던 새로운 철(Fe), 실리콘(Si), 질소(N)가 공동 도핑된 탄소(FeSiNC) 단일원자 촉매를 합성했고, 저비용으로 기존 촉매를 대신할 수 있음을 확인했다.

또 해당 연구에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 연구를 통해 산소환원반응 성능의 원인을 규명했다.

연구팀은 해당 전극을 사용해 연료전지 중 하나인 음이온 교환막 연료전지(anion exchange membrane fuel cell)를 제작 및 성능 테스트 한 결과, 저비용 고효율 비백금계 촉매 상용화의 실험적인 토대를 확인했다.

유원철·이상욱 교수팀은 “국가적으로 관심이 많은 수소에너지 활용 중 연료전지의 상용화에 큰 걸림돌이었던 값비싼 백금 기반 전기화학촉매를 대체할 수 있는 경제적이고 효율이 우수한 비백금계 촉매 개발에 새로운 도약의 발판을 마련했다”고 말했다.

이번 연구는 경기도 지역협력연구센터 사업 지원을 받아 이뤄졌다. 연구결과는 재료화학 분야 국제 저명 학술지인 ‘저널 오브 머터리얼즈 케미스트리 에이(Journal of Materials Chemistry A)’ 2월 21일자에 게재됐다.

한편 경기도 지역협력연구센터 사업은 연구개발 기반이 부족한 중소기업을 지원하기 위해 경기도가 도내 대학, 연구소와 중소기업을 연결, 기술개발 활동을 지원하는 산·학 협력모델사업이다.

도는 올해 한양대에리카캠퍼스를 비롯한 10곳의 센터에 도비 52억7000만원을 지원한다.

jhk102010@news1.kr

Copyright © 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지.

이 기사에 대해 어떻게 생각하시나요?