고려대 연구팀, 수소 백금 촉매 70% 절감 기술 개발

"수소차 제조 비용 절감 및 내구성 향상에 큰 도움 될 것"

(왼쪽부터) 심준형 교수(연구책임자, 교신저자), 박해욱 연구원 (공동 제1저자), 서범근 연구원 (공동 제1저자) (사진=고려대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]김효경 인턴 기자 = 고려대학교 심준형 기계공학과 교수 연구팀이 껍질 구조(shell)로 백금 촉매를 합성하는 기술을 개발, 적은 양의 백금으로 연료 전지 출력과 내구성을 유지할 수 있음을 보이는데 성공했다고 14일 밝혔다.

심 교수팀은 원자층 박막 공정(ALD)을 이용해 백금을 지지체 표면에 얇게 코팅하고 백금 껍질 구조(Pt-shell)를 합성하는데 성공했다. 이를 촉매로 사용했을 때 연료전지 출력은 상용 연료전지과 비교해 크게 차이나지 않음을 확인했다.

ALD Pt/WOx 백금 껍질 촉매 사진 및 연료전지 내구성 평가 결과 (사진=고려대 제공) *재판매 및 DB 금지

특히, 연구팀은 내구성이 좋은 텅스텐 산화물(WOx)을 백금 지지체로 사용하면 내구성이 획기적으로 향상됨을 확인했다. 수소차 구동을 모사해 연료전지 시동을 100회 이상 켜고 끄는 것을 반복했을 때, 상용 탄소 지지체 상 백금은 대부분 촉매 기능을 상실한 반면 ALD Pt/WOx 촉매는 성능 변화가 거의 없음을 확인했다.

심 교수는 "내구성 좋은 지지체 상에 껍질 구조로 촉매를 만들면 백금 사용량을 70% 이상 절감하면서도 내구성은 크게 향상시킬 수 있음을 확인했다"며 "연구 결과는 수소차 제조 비용 절감 및 내구성 향상에 큰 도움이 될 것으로 기대된다"고 소감을 밝혔다.

해당 연구결과는 학술지인 'Applied Catalysis B: Environmental'(IF: 22.1, JCR 분야상위 0.9%) 11월 논문으로 게재됐다. 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자 지원사업의 일환으로 수행됐다.

☞공감언론 뉴시스 hyogg33@newsis.com