의학·과학 과학

수소 생산 촉매 성능 높였다

김만기 기자

파이낸셜뉴스

입력 2019.11.12 13:35

수정 2019.11.12 13:35

수소. 게티이미지 제공
수소. 게티이미지 제공

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 마치 달걀 노른자와 흰자처럼 팔라듐에 백금원자를 정밀하게 코팅해 촉매로 사용하면 물을 분해해 수소를 생산하는데 높은 성능을 보인다는 것을 밝혀냈다. 이번 연구성과로 수소 대량생산을 위한 새로운 아이디어를 제공해 고효율·저비용 수소 대량생산과 관련 연구개발에 활기를 불어 넣을 것으로 기대된다.

한국연구재단은 최상일 경북대 화학과 교수, 최창혁 GIST 신소재공학부 교수, 임형규 강원대 화학생물공학부 교수 공동 연구팀이 물을 분해해 수소를 얻는 과정에 대한 이론적 원리를 규명했다고 12일 밝혔다.

연구진은 마치 달걀 노른자와 흰자처럼 팔라듐 또는 팔라듐 수소화물을 백금 원자층으로 감싼 촉매를 고안하고, 백금 원자층이 두꺼워질수록 촉매의 성능이 높아지는 것을 알아냈다.

단일층부터 다섯개층에 이르기까지 백금원자를 정밀하게 코팅 하면서 표면 백금의 원자거리가 수소생산량에 영향을 미치는 것을 알아냈다. 코어쉘 구조의 촉매를 표면 백금의 원자거리가 제어된 새로운 촉매 모델로 활용하고, 이를 통해 수소생산반응이 백금의 원자거리에 영향을 받는 것을 알아낸 것이다.

또한 내부의 팔라듐으로 인해 표면 백금의 전자구조가 변경, 수소 생산 반응에 영향을 미치는 것도 확인할 수 있었다. 팔라듐 수소화물보다 팔라듐을 코어로 사용했을 때 더 높은 반응 성능을 나타내는 결과를 얻었다.


과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업, 미래소재디스 커버리사업, 나노·소재원천기술개발사업 및 KIST기관고유사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는'미국화학회지'에 지난 10월 17일 게재됐다.

monarch@fnnews.com 김만기 기자

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