[과기원NOW] KAIST, 기존 백금계 촉매 대체 고성능 원자 촉매 개발 外

고성능 비 백금계 원자 촉매를 개발한 연구팀. 왼쪽부터 양지웅 대구경북과학기술원(DGSIT) 교수, 최문기 울산과학기술원 교수, 김대형 서울대 교수, 쉬 리 DGIST 박사과정생, 장재홍 UNIST 석박사통합과정생. DGIST 제공

■ KAIST는 이진후 생명화학공학과 교수 연구팀이 장세근 국민대 교수 연구팀, 백서인 서강대 교수 연구팀과 공동연구를 통해 비백금계 촉매 기반 고 전력밀도의 양성자 교환막 연료전지를 개발했다고 7일 밝혔다. 연구팀은 M-N-C 촉매 중 하나인 Fe-N-C 촉매 나노입자의 활성점 주변의 결함 정도를 조절하여 높은 성능의 Fe-N-C 촉매를 합성했다. 탄소 기반의 물질을 특정 양의 이산화탄소(CO2)를 흘려주면서 열처리를 진행하는 이산화탄소 활성화 방법을 통해 탄소 기반 촉매 내부의 결함 정도를 미세 조정했고 그에 따른 최적화된 촉매가 활성화되는 것을 확인했다. 개발된 촉매는 양성자교환막(PEMFC) 연료전지에서 기존에 개발된 Fe-N-C촉매보다 44% 향상된 높은 전력 밀도를 보였다. 연구 결과를 담은 논문은 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼스'에 지난달 13일 게재됐다.

■ 대구경북과학기술원(DGIST)은 양지웅 에너지공학과 교수 연구팀이 ‘세계 최고 성능의 외부 전원이 필요 없는 친환경 양자점 광센서’를 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구는 최문기 울산과학기술원(UNIST)교수 연구팀, 김대형 서울대 교수 연구팀과 공동 실시했다. 연구팀은 중금속이 포함되어 있지 않은 구리-인듐-셀레나이드(Cu-In-Se)의 친환경 양자점을 이용했다.  개발된 친환경 양자점 광센서는 광전압 효과를 통해 외부 전원 없이도 안정적으로 광신호를 측정했다. 약 40나노미터(nm)의 양자점 흡광층으로도 높은 소자 성능을 나타내고 외부 전원 없이 우수한 광검출 성능을 보였다. 연구팀은 해당 광센서를 사용해 매우 얇은 피부 부착형 초박막 맥박 센서도 제작했다. 다양한 변형에도 안정적으로 맥박 신호를 획득할 수 있었다. 연구 결과를 담은 논문은 국제학술지 'ACS 나노'에 지난달 게재됐다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]