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. [교단만필] 서글프지 않은 이별을 배우기까지
  2. '민주 박수현·국힘 김태흠' 충남지사 후보자 등록 완료
  3. 충남교육감 후보자 등록 첫날, 이병도·김영춘·이병학 등록 마쳐… 이명수 15일 등록으로 변경
  4. [스승의날-대전교사 신문고] 명퇴·퇴직 희망 교사 절반 이상… 빛바랜 스승의날 '씁쓸한 교사들'
  5. 목원대 라이즈 사업단, 동아리로 학생 창업 역량 키운다
  1. [스승의날-대전교사 신문고] "말도 안 되는 민원 안 받게…" "민원 안전장치 필요"
  2. 2022년 화재참사 현대아울렛 점장·소방업체 소장 실형 구형
  3. 대덕경찰, 오정중서 청소년 사이버도박 자진신고 상담
  4. 중국에서 돈 벌겠다 출국 후 보이스피싱 가담한 30대 징역형
  5. 김종민 의원, '조상호 후보' 지원 사격… 메아리 없는 민주당

헤드라인 뉴스


진영 바꾸고 공수 전환… 충청 광역단체장 `꿀잼 매치`

진영 바꾸고 공수 전환… 충청 광역단체장 '꿀잼 매치'

6·3 지방선거 후보 등록이 14일 시작된 가운데 여야 최대 승부처 충청권 시도지사 매치업 구도가 새삼 주목받고 있다. 거대 양당 후보가 정권교체로 이른바 공수교대 뒤 재대결이 이뤄졌거나 정치가와 행정가의 승부, 보수와 진보 진영을 서로 바꿔 경쟁하는 경우까지 꿀잼 매치가 즐비하다. 대전시장 선거에서 맞붙는 더불어민주당 허태정 후보와 국민의힘 이장우 후보는 4년 만의 리턴매치다. 흥미로운 점은 두 후보가 공수를 교대했다는 점이다. 2022년 제8회 지선에선 윤석열 정부 출범 직후 당시 여당이었던 이 후보가 연임을 노리던 허 후보에..

`제2회 올댄스페스티벌 전국댄스경연대회` 16일 대전서 막오른다
'제2회 올댄스페스티벌 전국댄스경연대회' 16일 대전서 막오른다

대전시댄스스포츠연맹은 16일 한밭체육관에서 '제2회 올댄스페스티벌 전국댄스경연대회'를 개최한다. 대전댄스스포츠연맹이 주최·주관하고 대전시와 대전시체육회가 후원한 이번 대회는 댄스스포츠를 비롯해 라인댄스, 힙합, 방송댄스, 코레오 등 다양한 장르의 댄스가 함께한다. 전국 각지에서 선수와 관계자 등 1000여 명이 참가할 예정이며, 참가자들은 장르별 무대를 통해 그동안 갈고닦은 기량과 개성 넘치는 퍼포먼스를 선보일 예정이다. 특히 시민 참여형 프로그램도 함께 마련돼 눈길을 끈다. 대회 마지막 순서로 진행되는 라인댄스 무료 워크숍은 참가..

금강벨트 4개 시도지사 후보등록 직후부터 뜨거운 난타전
금강벨트 4개 시도지사 후보등록 직후부터 뜨거운 난타전

6·3 지방선거 공식 후보 등록 첫날인 14일, 충청권 광역단체장 4석이 걸린 금강벨트에서 여야 후보들이 일제히 등록을 마친 뒤 거세게 충돌했다. 각각 내란청산과 정권심판 프레임을 내 건 더불어민주당과 국민의힘 후보들이 충청 지방 권력 쟁탈 혈전에 돌입하면서 헤게모니 싸움을 시작한 것으로 풀이된다. 4년 전 4개 시도지사를 모두 내주며 참패한 여당은 설욕을 위해, 당시 대승을 거둔 제1야당은 수성을 위한 건곤일척 혈투가 본격화된 것이다. 각 시도 선거관리위원회에 따르면 대전, 세종, 충남, 충북 등 4개 시·도 광역단체장 후보들은..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주 ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주

  • 전국동시 지방선거 대비 대테러 합동훈련 전국동시 지방선거 대비 대테러 합동훈련

  • 오늘은 내가 대전시의원…‘의정활동 체험 재미있어요’ 오늘은 내가 대전시의원…‘의정활동 체험 재미있어요’

  • ‘딸과 함께 후보자 등록’ ‘딸과 함께 후보자 등록’