원광대 전인엽 교수팀, 물로 수소 만드는 고효율 ‘그래핀 촉매’ 개발
저가 귀금속 촉매 성능‧안정성 향상, 물 분해 수소 상용화 기반 구축, Adv. Mater. 속표지 선정
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원광대 전인엽 교수팀, 물로 수소 만드는 고효율 ‘그래핀 촉매’ 개발저가 귀금속 촉매 성능‧안정성 향상, 물 분해 수소 상용화 기반 구축, Adv. Mater. 속표지 선정
[오늘뉴스/이영노 기자] 원광대학교(총장 김도종) 창의공과대학 화학융합공학과 전인엽(사진) 교수팀이 백금 가격의 4%에 해당하는 루테늄(Ru)을 그래핀에 담은 새로운 촉매 물질, ‘루테늄엣그래핀(Ru@GnP)’를 개발했다.
이 물질은 현재 상용화된 백금 촉매를 능가하는 성능을 갖추고, 반영구적으로 사용 가능한 내구성도 지녔으며, 백금 촉매를 대체할 차세대 촉매로서 가능성을 주목받고 있다.
수소는 우주 질량의 75%를 차지하는 가장 풍부한 원소로 미래친환경 에너지 자원으로 손꼽힌다. 그러나 대부분의 수소는 석유나 석탄, 천연가스 등의 화석연료에서 분리하고 있어 제조단가는 낮지만, 높은 수송비와 환경오염도 유발한다.
이를 해결할 대안으로 물(H2O)에서 수소를 분리하는 방법이 주목받고 있으며, 전기분해로 수소를 발생시키는 반응(Hydrogen Evolution Reaction, HER)이 중요하게 활용된다.
물의 전기분해에서 고효율을 달성하려면 수소발생반응이 일어나는 데 필요한 최소 전압(과전압)3)이 낮고, 반응속도가 빨라야 한다.
전인엽 교수는 “상업적으로 사용가능한 우수한 촉매의 조건은 크게 고효율, 우수한 내구성, 가격경쟁력 등 셋을 꼽을 수 있다”며, “이번 연구는 지난해 네이처 나노테크놀로지에 보고한 루테늄 촉매를 한층 강화시켜 상업화에 필요한 물 분해 촉매의 세 조건을 모두 만족시킨 결과”라고 강조했다. <저작권자 ⓒ 오늘뉴스 무단전재 및 재배포 금지>
 
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