충남대 정남기교수 연구팀 유무기 하이브리드 코어-쉘 촉매기술 개발

  • 사회/교육
  • 교육/시험

충남대 정남기교수 연구팀 유무기 하이브리드 코어-쉘 촉매기술 개발

수소전기차 연료전지 수명 극대화

  • 승인 2019-08-15 10:06
  • 김유진 기자김유진 기자
논문 대표 이미지-1
논문 대표 이미지
유성종 박사
유성종 박사
정남기 교수
정남기 교수
충남대 에너지과학기술대학원(GEST) 정남기 교수(교신저자) 연구팀은 한국과학기술연구원(KIST) 유성종 박사(공동 교신저자) 연구팀과의 공동연구를 통해 수소전기차 시동끔/시동켬 (shut-dwon/start-up) 시 연료전지의 수명 극대화를 위한 유무기 하이브리드 코어-쉘 촉매 기술을 개발해 응용재료 분야 최고 저널 중 하나인 'ACS Applied Materials & Interfaces'(IF 8.456, 분야별 SCI 상위 10%, 8월 7일자)에 발표했다.

수소전기차의 시동을 끄면 공기극 내 산소가 고분자막을 통해 연료극으로 이동하거나, 연료극으로의 외부 공기 직접 유입으로 인해 수소 만이 존재 해야 하는 연료극에 공기가 공존하게 된다. 이 때, 다시 시동을 켜면 수소가 연료극에 공급되면서 국부적으로 백금 촉매 표면에서 수소와 산소의 경계면이 형성된다. 이처럼 연료극에 존재하는 산소로 인해 의도치 않은 산소환원반응이 연료극에서 발생하여 시스템 내 역전류 현상을 유발하고, 결과적으로 공기극의 전위를 약 1.5 V까지 증가시켜 공기극 촉매층의 심각한 열화를 초래한다.

정남기 교수와 유성종 박사 공동 연구팀은 기존의 접근법에서 탈피해 시스템 내 역전류 발생의 근본 원인이 되는 연료극 촉매의 표면 구조 제어를 통해 위 문제를 해결하려고 노력했다. 먼저, 백금 촉매의 표면에 molecular sieve (분자체) 역할을 할 수 있는 다공성 탄소 쉘이 코팅된 백금 코어-탄소 쉘 나노 촉매 구조를 설계하고, 탄소 쉘의 나노 기공 크기 및 결정성을 효과적으로 제어하는데 성공했다. 이를 통해 연료극 내에서 수소/산소 경계면이 형성되더라도 산소 투과를 효과적으로 억제하면서 동시에 선택적 수소 산화 반응이 가능한 신개념 하이브리드 코어-쉘 촉매를 개발했고, 연료전지 열화 테스트를 통해 역전류 현상 방지 효과를 명확히 확인할 수 있었다.

연구팀은 "본 연구에서 제안한 신개념 연료극 촉매 구조는 수소전기차용 연료전지 기술을 한단계 앞당기는 핵심원천기술이 될 것이며, 수소연료전지 연구 분야 및 관련 산업에서 중요한 기술적 돌파구를 제공할 것으로 기대된다"고 말했다.
김유진 기자 1226yujin@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. '피해자는 피눈물'...당진 학부모들, A시장 후보 아들 학폭 관련 '소명 촉구'
  2. '대전 인공위성 싣고 우주로' 누리호 5호기 조립 막바지…대전샛도 최종 검증중
  3. [비행과 범죄 경계 선 촉법] 만 14세 벽은 유지됐지만… 대전 촉법소년 범죄는 늘었다
  4. [세종시 동네공약 해부] 젊은층 생활인프라 수요 충족… 복컴·공동캠퍼스 공약 눈길
  5. 대전 지방선거 후보들, 둔산권 노후계획도시정비 재건축 신속 추진 한 목소리
  1. 거대 정당 빠진 세종 여성단체 토론회… "민생 의제 검증 회피"
  2. 세종시선수단, 전국소년체전서 성장 가능성 재확인
  3. 누굴 뽑을까?
  4. [2026 기초·기본교육 언론 캠페인] “AI 시대일수록 사람다움” …체험 중심 인성교육과 놀이의 가치 결합
  5. [중도일보 독자권익위 5월 정례회] 선거 막바지 공정보도 강화 당부… 대전 저조한 수학여행 참여율 지적

헤드라인 뉴스


대전 찾은 외국인 119만명 돌파… 신용카드 소비액도 덩달아 `최고치`

대전 찾은 외국인 119만명 돌파… 신용카드 소비액도 덩달아 '최고치'

대전 외국인 방문자 수가 최근 들어 사상 최고치를 경신한 것으로 집계됐다. 코로나 19 이후 외국인 방문객 수가 수직으로 상승하고 있는 것인데, 신용카드 사용액도 덩달아 고공행진 중이다. 27일 한국관광데이터랩 '외래객 지역별 방한 현황'에 따르면 대전을 찾은 외국인 수는 2025년 기준 119만 1379명으로, 1년 전(103만 9545명)보다 15만 1834명 늘어난 것으로 집계됐다. 이는 관련 통계를 집계하기 시작한 이래 최고치다. 외국인 대전 방문자 수는 코로나 19가 발발한 2020년 12만 1456명, 2021년 12만..

사전투표, 블랙아웃 돌입…충청 여야 부동층 흡수 지지층 결집 사활
사전투표, 블랙아웃 돌입…충청 여야 부동층 흡수 지지층 결집 사활

여야가 6·3 지방선거 최대격전지 금강벨트 판세를 가늠할 수 있을 것으로 보이는 주요 변곡점을 앞두고 부동층 흡수와 지지층 결집에 사활을 걸고 있다. 29일부터 이틀간 사전투표가 진행되고 28일부터는 여론조사 결과 공표가 금지되는 '블랙 아웃' 기간 돌입을 앞두고 필승 전략 마련에 촉각이다. 정치권에 따르면 이번 선거에서 여야 지도부는 각각 '정부 지원론'과 '정권 심판론'을 선거 프레임을 띄우고 있다. 충청권은 전국 민심 바로미터인 만큼 금강벨트 선거판도 이 같은 흐름과 무관하지 않다. 더불어민주당은 이재명 정부 출범 이후 첫 전..

이 대통령, 6월 8일 취임 1주년 기자회견… 2년차 비전 제시
이 대통령, 6월 8일 취임 1주년 기자회견… 2년차 비전 제시

이재명 대통령이 6월 8일 청와대 영빈관에서 취임 1주년 기자회견을 연다. 취임 30일과 100일, 신년 기자회견에 이어 네 번째다. 이규연 청와대 홍보소통수석은 27일 브리핑에서 "국민주권정부의 지난 1년을 되돌아보고, 국정 2년 차의 비전과 주요 과제를 소상히 밝히는 자리가 될 것"이라며 이같이 밝혔다. 기자회견의 키 비주얼은 민주주의를 상징하는 '빛'과 모든 국민이 함께 걷는 '길'로, 이 대통령은 질의응답에 앞서 취임 1주년 기념사를 발표할 예정이다. 회견은 100분으로 예정돼 있지만, 다소 길어질 수 있으며 내외신 기자 1..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 투명해진 사전투표함 투명해진 사전투표함

  • 대전시교육감 후보 5인…‘한표’ 호소 대전시교육감 후보 5인…‘한표’ 호소

  • 실전 같은 긴급구조종합훈련 실전 같은 긴급구조종합훈련

  • ‘대전발전 적임자는 나’ ‘대전발전 적임자는 나’