환경오염 없이 수소연료 생산하는 고성능 나노입자 촉매 개발

KBSI-고려대-울산과기원 공동연구
이중수차보정 투과전자현미경 활용

친환경 고성능 나노물질 전극촉매

단색전자빔 이중수차보정 투과전자현미경을 활용해 연구 중인 KBSI 서울센터 연구진.

환경오염 없이 수소연료를 생산할 수 있는 고성능 나노입자 촉매가 개발됐다.

한국기초과학지원연구원(원장 이광식, KBSI) 지역본부 서울센터 오아람·백현석 박사팀은 이광렬 고려대 교수팀, 주상훈 울산과학기술원 교수팀과 공동연구를 통해 물을 분해해 수소를 생산하는 과정의 효율성을 높이는 새로운 고성능 전극 촉매를 개발했다.

공동연구진이 개발한 새로운 촉매는 백금-니켈-루테늄을 사용해 합성한 물질로 기존 이리듐-백금 촉매 대비 15배에 이르는 촉매 활성도를 가질 뿐 아니라, 10시간 이상 장기 구동에서도 90% 이상의 성능을 유지해 이리듐-백금 촉매의 40%를 훨씬 앞서는 것으로 나타났다.

KBSI 연구팀은 촉매를 합성하는 한편, 나노입자의 구조를 분석해 촉매의 특성에 대한 구조적 원인을 밝혔다.

구조 분석에 활용된 KBSI 서울센터의 ‘이중수차보정 투과전자현미경’은 세계 최고수준의 공간 분해능을 지닌 장비로 합성된 나노입자의 구조와 성분비를 효율적으로 분석할 수 있었다.

백현석 KBSI 박사는 “전자현미경 공간분해능을 지속적으로 개선하는 분석력을 확보해 향후 단일 원자의 나노 입자 내 위치를 확인하고 복잡한 구조의 나노입자의 형성 메커니즘을 규명하는 일에 매진할 계획”이라고 밝혔다.
이해미 기자 ham7239@