물 분해 속도 높이는 촉매 소재 개발

■ 물 분해 속도 높이는 촉매 소재 개발

 

국내 연구진이 차세대 청정 에너지 수소를 얻기 위한 물 분해 속도를 높일 수 있는 기술을 개발했다. 2019년 11월 12일 한국연구재단에 따르면, 광주과학기술원(GIST) 최창혁 교수. 경북대 최상일 교수. 강원대 임형규 교수 공동 연구팀은 수전해 (물에서 수소를 생산하는 반응)를 돕는 새로운 촉매 소재를 개발했다. 수전해 연구가 활발히 진행되고 있지만, 에너지원으로 쓸 만큼 충분한 양의 수소를 얻기 위해서는 느린 수전해 속도와 높은 전력 소모 문제를 해결하는 것이 관건이다.

 

연구팀은 팔라듐과 팔라듐 수소화물을 각각 백금 원자층으로 감싼 달걀 모양 촉매를 고안해 냈다. 백금 원자 두께가 단일 층부터 다섯개 층까지 각기 다른 촉매 모델을 개발한 결과, 백금 원자층이 두꺼워질수록 촉매 성능이 높아진다는 것을 알아냈다.

 

내부에 있는 팔라듐이 백금 전자 구조에 변화를 줘 수소 생산 반응에 영향을 미치게 된다고 연구팀은 설명했다. 또한 팔라듐 수소화물 보다 팔라듐을 사용한 촉매가 더 좋은 성능을 나타냈다. 수소 대량 생산을 위한 수전해 촉매 설계에 기여할 것으로 기대된다. 이번 연구 결과는 '미국 화학 학회지' 2019년 10월 17일에 실렸다.