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. 대전시 공무원 숨진 채 발견..."건물서 추락 추정"
  2. '중수청·공소청·경찰청·통일부·외교부'도 세종행 초읽기
  3. [날씨] 4일 대체로 맑아…주말에도 맑고 선선
  4. 지거국 경쟁률·합격선 동반 상승…'빅3 선도대학' 충남대, 2027 대입 변수 되나
  5. 대전 대학생, AI 영상 공모전 최우수상 쾌거
  1. 세종 장기초 특별한 요가 행사… "더욱 가까워졌어요'
  2. 충남콘텐츠진흥원, 독일 게임스컴 2026 충남공동관 참가 성료
  3. 천안동남소방서, 추석 명절 대비 ㈜아라리오 현장점검
  4. 단국대병원, 국립암센터와 지역완결형 암 의료체계 구축 논의
  5. 천안시의회, 초선의원과의 특별한 소통의 장 마련

헤드라인 뉴스


220만 도민 화합의 장 열렸다…‘충남도민체전’ 당진서 팡파르

220만 도민 화합의 장 열렸다…‘충남도민체전’ 당진서 팡파르

당진시는 9월 3일 오후 7시 당진종합운동장 주경기장에서 '제78회 충청남도민체육대회' 개회식을 화려하게 시작하며 220만 충남도민이 하나 되는 축제의 막을 올렸다고 4일 밝혔다. 이날 개회식에는 충청남도 각지에서 모인 내·외빈, 선수단, 관람객이 참석해 충남도민의 화합과 스포츠 축제의 의미를 함께 나눴다. 개회식은 식전 공연을 시작으로 선수단 입장, 개회 선언, 주제공연, 성화 점화, 축하공연 순으로 진행했다. 특히 주제공연 '당진, 미래를 여는 빛의 물결'과 2026대 규모의 드론쇼·성화 점화 퍼포먼스가 펼쳐져 현장 열기를 끌어..

국회도서관 제공 주요 의정정보` 대전 한밭도서관에서 만난다
국회도서관 제공 주요 의정정보' 대전 한밭도서관에서 만난다

국회의 주요 의정 정보와 발간물을 대전의 대표 도서관인 한밭도서관에서도 만날 수 있게 됐다. 국회도서관(관장 황정근)과 한밭도서관(관장 김혜정)이 4일 한밭도서관 내 '국회 의정정보센터' 설치, 국회도서관 정보시스템과 발간물 공유, 기관 간 협업 모델 마련 등을 내용을 한 업무협약(MOU)을 체결하면서다. 우선 국회 의정정보센터는 광역 지방정부 대표도서관에 설치해 국회도서관이 생산·제공하는 의정정보를 공유하고 지역사회와의 협력을 강화하는 거점 기능을 하는 곳으로, 제주 한라도서관과 울산도서관에 이어 한밭도서관에 세 번째로 들어선다...

천안 K-컬처박람회, 청년·글로벌 문화 축제로 열기 고조
천안 K-컬처박람회, 청년·글로벌 문화 축제로 열기 고조

'2026 천안 K-컬처 박람회'가 청년 예술인들의 무대와 글로벌 관람객 참여가 어우러지며 축제 열기를 더해가고 있다. 천안시는 4일 웰컴존과 정문 광장 일대에서 지역 청년과 대학생이 주도하는 공연·체험 프로그램을 운영했다. 웰컴존에서 충남콘텐츠진흥원 충남음악창작소와 연계한 기획공연 'K-SCENE'이 열렸고, 천안시 청소년 댄스팀 공연을 시작으로 백석대·상명대·순천향대·호서대 등 4개 대학의 힙합 무대, 대학 연합 송캠프 우수팀 공연, 인공지능(AI) 기반 지역특화 음원 상영, 전국 인디 뮤지션 쇼케이스가 잇따라 펼쳐졌다. 정문..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘운동하기 딱 좋은 날씨네’ ‘운동하기 딱 좋은 날씨네’

  • ‘자전거 안전하게 탑시다’ ‘자전거 안전하게 탑시다’

  • 추석 앞두고 벌초 한창인 국립대전현충원 추석 앞두고 벌초 한창인 국립대전현충원

  • 수능 전 마지막 모의평가…집중하는 수험생들 수능 전 마지막 모의평가…집중하는 수험생들