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포스텍 연구팀, 철·니켈 합금으로 수전해전지 촉매 개발

한정우 교수·조아리씨, 전기화학전지 연구·상용화 도움

곽성일 기자 kwak@kyongbuk.com 등록일 2019년02월12일 19시56분  
포스텍 화학공학과 한정우 교수(왼쪽), 박사과정 조아라씨.
이산화탄소 농도를 낮추는 것이 주요 연구 주제로 대두되는 요즘, 고체산화물 수전해전지(Solid Oxide Electrolyzer Cell)는 물과 이산화탄소를 친환경적으로 합성 연료로 전환할 수 있어 각광받고 있다. 수전해전지란 전기를 수소로 바꿔 저장해두고 이를 필요할 때 연료로 다시 발전할 수 있어 태양광·풍력발전 같은 신재생 에너지의 활용성을 크게 높일 수 있는 기술이다. 국내 연구팀이 이 전지의 효율을 획기적으로 높일 합금 촉매를 찾아냈다.

포스텍(포항공과대학교)은 화학공학과 한정우 교수, 박사과정 조아라씨가 고체산화물 수전해전지 촉매로 철이 가장 효율이 높다는 사실을 이론적으로 규명했다고 11일 밝혔다.

고체산화물 수전해전지는 태양광·풍력발전으로 얻은 전기를 수소로 바꿔 저장해두고 필요할 때 쓸 수 있는 전지다. 물과 이산화탄소를 친환경 합성연료로 바꿀 수 있는 청정에너지 제조 기술이다.
포스텍(포항공과대학교)은 화학공학과 한정우 교수, 박사과정 조아라씨가 고체산화물 수전해전지 촉매로 철이 가장 효율이 높다는 사실을 이론적으로 규명했다고 11일 밝혔다.
이 전지는 전기분해와 열화학 반응이 동시에 발생해 실험적으로 정확한 반응 경로를 예측할 수 없는 문제가 있다.

연구팀은 컴퓨터 모델링을 통해 주로 쓰는 니켈 촉매 외에 11개 금속 반응성을 계산해 철이 가장 유망한 물질이란 점을 규명했다.

기존 사용하는 고체산화물 수전해전지 시스템을 크게 바꾸지 않도록 기존 촉매인 니켈에 철을 합금하는 방식을 제안했다.

이 합금 촉매도 기존 촉매보다는 활성도가 높다는 점을 예측했다.

연구결과는 화학분야 국제학술지 ACS 카탈리시스지 2월호 표지논문으로 뽑혔다.

한정우 교수는 “고체산화물 수전해전지는 기존 화학연료 기반 시스템을 크게 바꾸지 않아 더 주목받고 있다”며 “니켈 촉매를 개선하는 합금 촉매를 제시해 전기화학전지 연구 및 상용화에 크게 이바지할 것으로 기대한다”고 말했다.

한국과학기술연구원(KIST) 기관고유사업, 한국연구재단 글로벌프론티어사업, 한국연구재단 나노소재원천사업 지원으로 연구했다.

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곽성일 기자

    • 곽성일 기자
  • 사회1,2부를 총괄하는 행정사회부 데스크 입니다. 포항시청과 포스텍 등을 출입하고 있습니다.