Go to menu
Go to contents

발전기금뉴스

  • 기금뉴스
  • GIST 소식
  • 공지사항
  • 갤러리
  • 약정서 다운로드
  • 갤러리
  • 온라인 약정
  • 기부금영수증

home > 발전기금뉴스 > GIST 소식

GIST 소식

발전기금뉴스
이재영 교수 공동연구팀, 고가의 귀금속 촉매 대신할 삼층 따개비 모양의 활성 촉매 개발로 고효율 수소생산 기대
관리자
작성일2021.01.11 16:52 조회수12

지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 지구환경공학부 이재영 교수 연구팀은 포항공과대학교 조강우 교수팀과 함께 물에 전력을 공급해 수소를 생산하는 수전해 기술*의 효율을 결정하는 새로운 결정구조의 산소발생반응(수소발생반응의 짝반응) 촉매를 개발하는데 성공하였다.

*수전해 기술: 물을 전기화학적으로 분해하는 수전해 기술은 신재생 에너지와의 결합을 해 화석연료와 이산화탄소의 배출에서 자유로워질 수 있으며, 고순도의 수소생산이 가능하다는 큰 장점이 있다.

온실가스의 주성분인 이산화탄소의 배출량을 감축하기 위해 석유·탄의 대체 에너지원으로 수소를 사용하는 기술이 주목받고 있다. 러나 현재 수소 생산의 97% 이상은 석탄 등 화석연료의 열화학적 개질을 통해 생산되어 여전히 화석연료에 대한 의존성이 높다.

연구팀은 값비싼 백금계 금속을 사용하지 않고, 표면적이 넓은 따개비 구조와 활성점으로의 변환이 쉬운 티타니아(TiO2) 구조를 3층으로 쌓은 코발트 금속기반 촉매를 개발하였다. 반응 중 확장되는 활성점과 개선된 반응물과의 흡착능으로 인해 개발된 촉매는 수전해의 효율 결정 반응인 산소발생반응에서 뛰어난 활성(기존 코발트 금속 촉매보다 100 mV의 낮은 과전압)을 보였다.

연구팀은 실시간 방사광가속기 기반 X-선 분석을 통해 개발된 촉매에서 산소발생반응 중 비가역적 산화반응으로 촉매 내 활성점 밀도가 증가되는 현상을 관찰하였다.

또한 촉매 구조에 존재하는 결핍된 산소는 코발트 금속의 친산소성* 높여 반응물과의 흡착이 느린 코발트 금속의 한계를 극복시켜, 산소발생반응의 속도를 개선함으로써 촉매 활성 증대 원인을 규명하였다. 로 인해 수전해 에너지 효율이 기존보다 13% 향상되어 전력량 대비 수소생산량을 증대시켰다.

*친산소성(oxophilicity): 화합물이 산화물로 변화되거나 산소 원자와 반응하는 정도

이재영 교수와 조강우 교수는 삼층 따개비 모양의 새로운 촉매구조를 제안하고 반응기작을 규명함으로써 고효율 산소발생반응용 촉매 구조 후보군을 넓혔다면서, “이는 저에너지/친환경 수소생산의 길을 앞당겨 수소경제에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다고 말했다.

지스트 지구환경공학부 이재영 교수(교신저자)와 포항공과대학교 조강우 교수(공동교신저자)가 주도하고 지스트 함가현 박사과정생(1저자)포항공대 홍석화 박사과정생(공동 1저자)이 수행한 이번 연구는 한국연구재단, 지스트 개발과제의 지원을 받았으며, 전기화학 분야의 세계적인 학술지인 ACS Energy Letters (2019년 영향력 지수: 19.003 / Physical Chemistry (6/159 상위 3.7%) 14일자 온라인에 게재되었다. <>

▶ 관련 보도자료 상세보기

번호 제목 이름 등록일
286 기철식 수석연구원팀, 빛을 영원히 가둘 수 있는 나노평면구조체 개발로 고효율 광소자 활용에 기대 관리자 2021.01.18
285 지스트 학부생, 전국대학생수학경시대회 수상 관리자 2021.01.15
284 이혜령 박사과정생, 제9회 싱가포르 GYSS 한국대표 선정 관리자 2021.01.15
283 박지환 교수 공동연구팀, 만성신장질환의 새로운 치료 가능성 제시 관리자 2021.01.14
282 이용구 교수, 인공지능 산업발전 유공 장관 표창 관리자 2021.01.13
281 지스트 학부생, 지스트-유엔대학 인턴십 연구결과 국제 학술지 게재 관리자 2021.01.12
280 박한수 교수 공동연구팀, 면역항암제의 효능을 증가시키는 마이크로바이옴 발굴 및 메커니즘 규명 관리자 2021.01.12
279 공득조 선임연구원, 인공지능 중심 산업생태계 조성 광주광역시장 표창 관리자 2021.01.11
이재영 교수 공동연구팀, 고가의 귀금속 촉매 대신할 삼층 따개비 모양의 활성 촉매 개발로 고효율 수소생산 기대 관리자 2021.01.11
277 지스트대학 졸업생 조혜린 학생, 2020 대한민국 인재상 수상 관리자 2021.01.11
276 학사과정 윤예지 학생, 학사논문연구 프로그램 통해 SCI급 저널에 제1저자로 등재 관리자 2021.01.07
275 윤진호 교수 공동연구팀, 2020년 여름 한반도에 영향을 준 세 개의 태풍과 미국 서부 산불과의 연관성 규명 관리자 2021.01.05
274 지스트 조경래‧김희삼 교수, 이공계 교육혁신 유공 장관 표창 관리자 2020.12.31
273 지스트, 차세대 먹거리 차량사물통신(V2X) 기반 커넥티드 플랫폼 기술 개발 관리자 2020.12.29
272 박영준 교수 공동연구팀, 생활 폐기물을 활용한 고효율 이산화탄소 광물화 기술 제시 관리자 2020.12.28
271 지스트 학부생, 'NET 챌린지 캠프 2020' 대상 수상 관리자 2020.12.24
270 지스트, 95% 수입에 의존하는 해양장비 국산화 위한 기술이전 설명회 개최 관리자 2020.12.23
269 지솔근 교수 공동연구팀, 초음속 난류 유동의 시작 예측해 고속 비행체 공력 특성 분석에 기여 관리자 2020.12.22
268 지스트, '인공지능&사물인터넷 해커톤' 창업경진대회 온라인 개최 관리자 2020.12.21
267 지스트 한국문화기술연구소, 상상이 현실로...'CT 상상이룸전' 개최 관리자 2020.12.18

상단으로 올라가기