[보도] 우리대학 진하늘 교수팀, 차세대 신촉매 소재 개발

우리대학 융합에너지신소재공학과 진하늘 교수 연구팀이 고려대학교 이광렬 교수 연구팀, 성균관대학교 이상욱 교수팀과 한국과학기술연구원(KIST) 유성종 박사 연구팀의 공동연구로 차세대 수전해 기술을 위한 신규 촉매 물질 합성법을 개발했다. 이는 그린 수소 생산 비용을 대폭 절감하는 기술적 해결책을 찾기 위함이었다.

공동연구팀은 ‘음/양이온교환’이라는 새로운 방식으로 나노입자를 제어해 백금, 루테늄, 인으로 이루어진 삼원계 물질을 이중벽 나노튜브 형태로 구현하는 데 성공했다. 또한, 이를 양극재 소재로 활용해 음이온 교환막 수전해 장치를 최적화했는데, 이를 통해 상용 백금과 루테늄 촉매 대비 그린 수소 생산 단가를 크게 낮출 수 있었다.

수전해 촉매의 성능평가 결과에 따르면, 개발한 이중벽 나노튜브 수전해 촉매는 상용 촉매인 백금 촉매의 전류밀도보다 1.7배 이상 우수하며, 약 270시간 이상의 장기 내구성을 보였다. 

진하늘 교수는 "본 연구의 중요한 점은 ‘이온 변조’라는 새로운 방식을 이용하여 물질의 상과 형태를 동시에 제어하는 방법론을 개발한 것"이라 설명했다. 그는 "이러한 방법을 기반으로 새로운 차원의 수전해 촉매를 개발할 수 있을 것으로 예상된다"고 강조했다. 

한편, 이번 연구 성과는 그 중요성을 인정받아 2024년 2월 2일 재료과학분야 저명 국제 학술지인 「Advanced Energy Materials(IF 27.8)」에 온라인 게재됐으며, 연구 결과가 후면 표지 논문으로 선정됐다.