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. 세종 '낙화축제' 도시 특화 브랜드 우뚝… 10만 인파 몰렸다
  2. 대전 백화점 빅3, 주말 내 소비자 겨냥한 마케팅 '활발'
  3. 아산시, '농촌마을 공동급식 지원사업' 호응 커
  4. "안전한 등하굣길 만들어요"
  5. [인터뷰] 박종갑 천안시의원 후보 "정직과 의리로 행동하는 시민보좌관"
  1. 충무교육원, "독립운동가들의 여정을 찾아 떠나요"
  2. 아산시, 건축사회와 재난 피해주택 복구지원 업무협약
  3. 천안청수도서관, 호서대와 함께하는 'English Playtime' 운영
  4. 호서대, '모두의 창업 프로젝트' 참가자 모집서 전국 최다 접수
  5. 천안시 봉명동 행복키움지원단, 취약계층에 제철 농산물 나눔

헤드라인 뉴스


6·3 지방선거 후보등록 마감… 여야 금강벨트 진검승부

6·3 지방선거 후보등록 마감… 여야 금강벨트 진검승부

6·3 지방선거 공식 후보 등록이 마감되면서 최대 격전지 '금강벨트'의 선거 열기가 고조되고 있다. 후보 등록 마감 결과, 대전·세종·충남·충북 4개 시·도 충청권 평균 경쟁률이 1.9대 1을 기록한 가운데 지역민들로부터 선택받기 위한 여야 각 정당과 소속 후보들의 치열한 경쟁이 본격화될 전망이다. 대전·세종·충남·충북선거관리위원회는 14~15일 지방선거 후보자등록 신청을 접수 및 마감했다. 그 결과, 정수 552명(대전 92명, 세종 23명, 충남 246명, 충북 191명)에 후보자 1059명이 등록을 마쳐 평균 1.9대 1의 경..

4월 충청권 집값 혼조세… 전월세 상승세는 꾸준
4월 충청권 집값 혼조세… 전월세 상승세는 꾸준

충청권 집값이 혼조세를 이어가고 있다. 대전과 세종은 하락과 상승을 반복하고 있고, 충남과 충북은 각각 하락과 상승을 보이고 있어서다. 17일 한국부동산원이 발표한 전국주택가격동향조사에 따르면 전국 4월 주택종합 매매가격지수 변동률은 0.16% 상승해 전월(0.15%)보다 0.01%포인트 올랐다. 전년 동월(-0.16%)보다 0.32%포인트 오른 수치다. 충청권을 보면, 대전 지난달 매매가격지수 변동률은 0.02% 올라 전월(-0.01%) 대비 0.03%포인트 상승했다. 대전은 올해 1월 -0.04%, 2월 0.00%, 3월 -0...

“말랑한 촉감에 빠졌다”… MZ세대 사로잡은 ‘말랑이·왁뿌볼’ 열풍
“말랑한 촉감에 빠졌다”… MZ세대 사로잡은 ‘말랑이·왁뿌볼’ 열풍

#.대전 중구 은행동 거리. 평일 오후임에도 한 소품샵 안은 사람들로 북적였다. 이곳에서 만난 대학생 이수현(25·여)씨는 진열대 앞에서 한참을 고민하다가 인기 제품인 '두쫀쿠 왁뿌볼'과 '감자빵 말랑이'를 손에 들었다. 이씨는 "유튜브 쇼츠에서 처음 말랑이 ASMR 영상을 봤는데, 소리가 중독성 있어 계속 보게 됐다"며 "현재까지 말랑이를 5개 정도 산 것 같다"고 말했다. 이어 "아무 생각 없이 손으로 주무르고 있으면 기분이 좋아지고 스트레스가 풀리는 느낌"이라며 미소를 지었다. 최근 SNS를 중심으로 '말랑이'와 '왁뿌볼' 같..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 2차 고유가 피해지원금 접수 준비 ‘분주’ 2차 고유가 피해지원금 접수 준비 ‘분주’

  • ‘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’