나노기술 및 정책 정보

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경북대학교 최상일 교수 연구팀이 물을 분해해 수소를 얻는 과정에 대한 이론적 원리를 규명함.

물에서 수소를 생산하는 수전해(水電解, water electrolysis)는 차세대 청정에너지 가운데 하나로 꼽히는 수소를 얻을 수 있는 기술로 각광받으나, 에너지원으로 쓸 만큼 충분한 양의 수소를 얻기 위해서는 수전해의 느린 반응속도와 이에 따른 높은 전력소모를 개선할 필요가 있음. 연구팀은 마치 달걀 노른자와 흰자처럼 팔라듐 또는 팔라듐 수소화물을 백금 원자층으로 감싼 팔라듐-백금 또는 팔라듐 수소화물-백금 코어쉘(core-shell) 구조의 촉매를 고안하고, 백금 원자층이 두꺼워질수록 촉매의 성능이 높아지는 것을 규명함. 해당 연구를 위해 단일층부터 다섯개층에 이르기까지 백금원자를 정밀하게 코팅 하면서 표면 백금의 원자거리가 수소생산량에 영향을 미치는 것을 알아냄. 또한 내부의 팔라듐으로 인해 표면 백금의 전자구조가 변경, 수소 생산 반응에 영향을 미치는 것을 확인함.

해당 연구는 수소 대량생산을 위한 수전해 촉매의 설계 및 제조에 대한 새로운 아이디어를 제공한 것으로 평가됨.

※ Journal of the American Chemical Society 게재

※ 과학기술정보통신부, 한국연구재단 (기초연구사업, 미래소재디스 커버리사업, 나노·소재원천기술개발사업 및 KIST기관고유사업) 지원