DGIST 에너지공학전공 유종성 교수(오른쪽)와 이하영 석박사통합과정생. 디지스트 제공.

디지스트는 에너지공학전공 유종성 교수 연구팀이 기존의 백금 연료전지 촉매보다 안정성이 더욱 향상된 신개념 전극 촉매 개발에 성공했다고 밝혔습니다.

수소연료전지는 친환경 차세대 발전기술로 주목받고 있지만, 전극 촉매로 사용되는 백금의 비싼 가격과 낮은 안정성 때문에 백금 함량을 낮추면서 성능 좋은 촉매의 합금 소재를 찾기 위한 연구가 각국에서 진행 중입니다.

유종성 교수 연구팀은 지각 내 존재량이 풍부한 알칼리 토금속인 마그네슘의 낮은 녹는점과 전자구조적 특성에 주목했고, 백금과 결합하면 높은 안정성을 가진 합금 촉매가 제작 가능할 것이라 판단했습니다.

이에 연구팀은 마그네슘의 쉽게 산화되는 특성 때문에 백금과의 합성이 어려운 점을 해결하기 위해 마그네슘 금속을 전구체로 사용하는 합성법을 고안했습니다.

연구팀은 완성된 백금-마그네슘 합금 촉매를 연료전지 반응의 전기화학적 분석을 진행한 결과 합금 촉매의 발전 성능을 나타내는 단위질량당 활성도가 기존의 백금 촉매보다 2.7배 가량 향상된 것을 확인했습니다.

또 미국 에너지부 기준의 연료전지 안정성 평가에서도 기존 백금 촉매보다 1.5배 안정적임을 확인했습니다.

유종성 교수는 “이번 연구는 값 비싼 백금 함량을 줄이면서 활성과 안정성을 개선한 값진 성과다.”며, “후속 연구를 통해 안정적인 친환경 에너지 생산 환경을 조성하는데 앞장서겠다.”고 포부를 밝혔습니다.

이번 연구는 디지스트 에너지공학전공 임마뉴엘 밧차 테테 석사졸업생과 이하영 석박사통합과정생 등이 참여했고, 전기화학촉매 분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)’에 4월 15일자 온라인판에 게재됐습니다.

 
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