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. '현충원 하이패스 IC' 재추진 시동…타당성 조사 연말 완료
  2. "석식 재개하라" 둔산여고 14일부터 조리원 파업 돌입… 4~5개교 확산 조짐
  3. "캄보디아 간 30대 오빠 연락두절 실종" 대전서도 경찰 수사 착수
  4. "대법원 세종으로 이전하자" 국감서 전격 공론화
  5. 수능 한 달여 앞…긴장감 도는 학교
  1. '오늘도 비' 장마같은 가을 농작물 작황 피해… 벼 깨씨무늬병 농업재해 조사
  2. 추석 지난지가 언젠데…
  3. 세종시 '버스정류장' 냉온열 의자 효율성 있나
  4. 더불어민주당, 조국혁신당, 내년 지방선거 앞 존재감 경쟁
  5. 가을비 머금은 화단

헤드라인 뉴스


육사 지방이전 또 불붙나…충청 유치 선제대응 시급

육사 지방이전 또 불붙나…충청 유치 선제대응 시급

한 동안 불붙었다가 사그라들었던 육군사관학교 지방 이전 주장이 올 국정감사에서 또 다시 고개를 들고 있다. 여권 일각에서 국가균형발전 등 차원에서 당위성을 재차 설파한 것인데 이를 지렛대로 '국방수도' 충청권으로 이전할 수 있도록 지역 역량을 모아야 한다는 지적이다. 15일 더불어민주당 이상식 의원(용인갑)에 따르면 전날 국회에서 열린 행정안전위원회 국정감사에서 내란청산과 지역균형발전을 위해 서울 노원구에 있는 육군사관학교의 지방이전이 필요하다고 주장했다. 이 의원은 "육사는 61년의 박정희 쿠데타, 80년의 전두환 쿠데타 12·3..

코스피 종가 기준 최고가 경신... 3657.28에 장 마감
코스피 종가 기준 최고가 경신... 3657.28에 장 마감

미중 무역갈등 재격화 우려 속에서도 상승 출발, 3600선을 재탈환하며 장중 사상 최고치를 갈아치운 코스피가 종가 기준 최고가마저 경신했다. 15일 코스피는 전장보다 95.47포인트(2.68%) 오른 3657.28로 거래를 종료했다. 지수는 18.83포인트(0.53%) 오른 3580.64로 개장한 이후 꾸준히 고점을 높여갔고, 장 막판 한때 3659.91까지 오르는 모습을 보였다. 코스피는 전날에도 장 중 한때 3646.77까지 상승, 직전 장중 최고치(3617.86·10월 10일)를 갈아치웠으나 이후 급락해 3561.81로 장을..

`한국의 루스벨트`… 이상민 국민의힘 대전시당위원장 별세
'한국의 루스벨트'… 이상민 국민의힘 대전시당위원장 별세

'한국의 루스벨트' 이상민 국민의힘 대전시당위원장이 15일 별세했다. 향년 67세. 고인은 1958년 대전에서 태어나 대전중, 충남고, 충남대를 졸업했다. 제34회 사법시험에 합격해 사법연수원(24기)를 수료한 뒤 변호사로 활동하다 현실 정치에 뛰어들었다. 17대 총선에서 대전 유성에 출마해 국회에 입성한 후 21대까지 내리 5선을 지냈다. 유성은 물론 대전, 나아가 충청발전을 위해 힘썼고, '법의 정의'를 지키고 소외계층과 사회적약자를 위한 지원에도 앞장섰다. 2023년 12월 더불어민주당을 탈당한 뒤 이듬해 1월 국민의힘에 입당..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 포스트시즌 준비하는 대전한화생명볼파크 포스트시즌 준비하는 대전한화생명볼파크

  • 굿잡 일자리박람회 성료…취업열기 ‘후끈’ 굿잡 일자리박람회 성료…취업열기 ‘후끈’

  • 수능 한 달여 앞…긴장감 도는 학교 수능 한 달여 앞…긴장감 도는 학교

  • 가을비 머금은 화단 가을비 머금은 화단