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. 대전 괴정동 옛 예지중고 건물서 불… 15분 만에 진화
  2. 대전신세계, 가정의 달 맞이 푸드트럭 '부릉부릉'
  3. 재선 도전 김태흠 충남도지사, "4년 동안 성과, 도민들이 판단할 것"
  4. 5차 석유 최고가격제 또 동결
  5. 대전 헤레디움 '이봉 랑베르: 예술가의 곁에서'展
  1. "국힘, 반쪽 공청회 책임져라" 지역사회 거센 비판
  2. 대전과학기술대, 지역 스포츠·헬스케어 인재 양성 장학금 기탁식
  3. 전 세계 초능력 히어로 국립중앙과학관 집결… '비밀 신입 요원' 모집
  4. 아산시, '찾아가는 보건 복지서비스' 강화
  5. 대전 검정고시 891명 합격… 초등 합격률 98%

헤드라인 뉴스


`왕과 사는 남자` 나비효과… 세종 김종서 장군 테마공원으로

'왕과 사는 남자' 나비효과… 세종 김종서 장군 테마공원으로

영화 '왕과 사는 남자'로 이른바 '단종 앓이' 신드롬이 일고 있다. 그의 생애에서 빼놓을 수 없는 인물, 절재(節齋) 김종서 장군에 대한 관심도 최근 함께 커지고 있다. 특히 김종서 장군이 영면에 든 세종시 장군면 묘소와 이를 중심으로 조성된 역사 테마공원에도 '왕사남'의 영향에 방문객 발길이 이어지고 있는 것으로 알려졌다. 세종시는 이 공원을 지역 대표 관광코스 중 하나로 계획한 바 있는데, 다양한 콘텐츠 개발 등을 지속하고 있는 만큼 귀추가 주목된다. 8일 세종시 등에 따르면 김종서 장군은 세종대왕의 신임 아래 북방 정벌과 6..

천안시, `빵지순례 빵빵데이` 전국 단위 콘텐츠로 자리매김
천안시, '빵지순례 빵빵데이' 전국 단위 콘텐츠로 자리매김

천안을 대표하는 먹거리 축제인 '빵지순례 빵빵데이'가 올해도 높은 관심을 끌며 전국 단위 콘텐츠로 자리매김하고 있다. 천안시는 4월 20일~5월 4일까지 진행한 '2026 천안 빵지순례 빵빵데이' 순례단 모집 결과 총 1813개 팀이 신청했다고 8일 밝혔다. 모집 규모는 450팀으로 경쟁률은 약 4대 1 수준이며, 신청자 분포를 보면 천안지역 참가팀은 865팀, 타지역 신청은 948팀으로 집계됐다. 외지 참가 비율이 절반을 넘어서면서 천안 빵 축제가 전국적인 관심을 얻고 있는 것으로 나타났다. 빵집 탐방과 지역 관광을 결합한 체험형..

천안법원, 보이스피싱 도운 20대 여성 징역형
천안법원, 보이스피싱 도운 20대 여성 징역형

대전지법 천안지원 제1형사부는 보이스피싱 조직원에게 자신의 가상화폐 계좌로 돈세탁을 도와 전기통신금융사기피해방지및피해금환급에관한특별법위반 혐의로 기소된 A(25·여)씨에게 징역 8월에 집행유예 2년을 선고했다. 10일 법조계에 따르면 성명 불상의 보이스피싱 조직원은 2025년 7월 10일 피해자로 하여금 A씨 계좌로 500만원을 송금하게 한 뒤 A씨는 조직원의 지시에 따라 자신의 계좌와 연동된 가상화폐 거래소 아이디와 비밀번호를 건네준 혐의로 재판에 넘겨졌다. 조영진 부장판사는 "피고인은 사건 당시 보이스피싱 범죄에 가담하게 될 가..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 작은 지구촌에서 즐기는 세계인 어울림 대축제 작은 지구촌에서 즐기는 세계인 어울림 대축제

  • 5차 석유 최고가격제 또 동결 5차 석유 최고가격제 또 동결

  • 유성온천 문화축제 준비 ‘이상무’ 유성온천 문화축제 준비 ‘이상무’

  • ‘공정선거 함께해요’ ‘공정선거 함께해요’