원자 수까지 제어한 백금 촉매…수소 생산 효율·내구성 동시 향상 작성일 05-29 67 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="yN48wZhDEV"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="fac177a646d63fb20856ff15937ea54f08b1362153327c4e33d4f36033c56615" dmcf-pid="Wj86r5lwD2" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터)박정원 서울대 교수, 토마스 F. 하라미요·마테오 카그넬로 미국 스탠포드대 교수" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/29/etimesi/20260529030304265rdst.png" data-org-width="685" dmcf-mid="xzChqJfzEf" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/29/etimesi/20260529030304265rdst.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> (왼쪽부터)박정원 서울대 교수, 토마스 F. 하라미요·마테오 카그넬로 미국 스탠포드대 교수 </figcaption> </figure> <p contents-hash="d4669abf1103106756b1b2adb251481c45abc6acc5d0ff19d78cc008eaa621f9" dmcf-pid="YA6Pm1SrO9" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 국제 공동 연구를 통해 세계 최고 수준 수소 생산 성능과 촉매 내구성을 동시에 구현할 수 있는 기술을 개발했다.</p> <p contents-hash="636887e9730c184c92ffbc32f0be7d9a42da8e3f0b272a4485468f46f18f201b" dmcf-pid="GcPQstvmrK" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부는 박정원 서울대 교수 연구팀과 토마스 F. 하라미요·마테오 카그넬로 미국 스탠포드대 교수 연구팀이 수소 생산 촉매로 사용되는 고비용 귀금속인 백금의 사용량을 획기적으로 줄이면서도 세계 최고 수준의 수소 생산 성능을 구현할 수 있는 차세대 촉매기술 개발에 성공했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="3d0feef865eb3dcf1950d492ac62f93319f91e422ddedb9f12ceaa3b7beccc6f" dmcf-pid="HkQxOFTsmb" dmcf-ptype="general">대용량 수소를 장거리 운송할 때 기존의 고압가스, 액화수소 방식은 안정성과 비용 측면에서 한계가 있어 액체 연료처럼 다룰 수 있는 액상유기수소운반체(LOHC) 기술이 유망한 대안으로 떠오르고 있다. 그러나 이 기술은 운반된 액상 물질에서 다시 수소를 추출하는 과정 중에 값비싼 귀금속(백금) 촉매가 필수적이라는 문제가 있었다.</p> <p contents-hash="d593b8b5d3662f031d5a0451ac56087a6186222d6a956b212a06d0d993443a5d" dmcf-pid="XExMI3yODB" dmcf-ptype="general">연구팀은 백금 원자 주변 화학물질을 제거하고, 백금 원자를 지지체에 직접 결합하는 새로운 촉매합성 전략을 도입했다.</p> <p contents-hash="d6053a41b8c311b1563b337a95f1660a88e6f185d10d7dfad2bb53cf053913b0" dmcf-pid="ZDMRC0WIDq" dmcf-ptype="general">백금 원자가 지지체 위에서 가장 안정한 위치를 찾도록 유도하고, 수소 처리 과정을 거쳐 1나노미터(㎚)에 해당하는 백금 원자 뭉치 촉매를 균일하게 만드는 데 성공했다. 이 촉매는 수소 추출 과정에서 백금 원자 사용효율을 높이고, 지지체 위에 단단히 고정해 뛰어난 내구성을 발휘한다.</p> <p contents-hash="2b3ac0a1ced4cbd45578857cb6273d39f2ff8705b132e5ec709866fb53c55bce" dmcf-pid="5wRehpYCsz" dmcf-ptype="general">연구팀은 또 새로 개발한 전자현미경 분석법을 통해 겉보기에 거의 동일한 크기의 백금 원자 뭉치라도 구성 원자 수가 13개에서 31개까지 다를 수 있음을 세계 최초로 밝혀냈다. 기존에는 비슷한 크기의 촉매 입자는 같은 성능을 가진다고 여겨졌으나, 이번 연구를 통해 원자 개수가 촉매의 수소 생산 성능과 내구성을 결정하는 핵심 요인임을 입증했다.</p> <p contents-hash="f224e99f7273dbdeadf6c6bdfe597457f90442fe3f8d79cca3d08a9c0da43e57" dmcf-pid="1redlUGhE7" dmcf-ptype="general">개발된 촉매를 액체 상태 화합물에서 수소를 뽑아내는 반응에 적용한 결과 시중 기존 촉매보다 백금 사용량이 10분의 1로 대폭 줄면서도, 수소 생산량과 촉매의 수명은 오히려 크게 향상됐다.</p> <p contents-hash="1b437a2b2a773043052a67288af70eabafef2a76b20abdcc4724d7c3097aab57" dmcf-pid="tmdJSuHlwu" dmcf-ptype="general">이 합성법은 실험실 규모에서 수십 그램 단위의 대량 합성이 단일 공정으로 가능해 향후 친환경 수소 사회를 앞당길 경제적·산업화 가능성까지 함께 확인했다.</p> <p contents-hash="40b4f734e30713b724c5b50565668fb5e435d3b1bbc5ba1686689d0221eba285" dmcf-pid="FlgaGKFYOU" dmcf-ptype="general">박정원 교수는 “이번 연구는 단순한 촉매 크기 최적화를 넘어 원자 수 단위의 정밀한 구조 제어를 통해 수소 생산 성능을 극대화한 성과”라며 “기초연구와 산업적 응용을 직접 연결하는 촉매 플랫폼으로서 수소경제를 선도할 핵심 기술로 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.</p> <p contents-hash="79d47164acad921cddcc74251ffb28bc651470d9000ecbc7ea9d9fbbbb8f6f99" dmcf-pid="3SaNH93Gwp" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 과기정통부 톱티어 사업 지원으로 수행됐으며, 국제학술지 '사이언스'에 29일 게재됐다.</p> <p contents-hash="c1f8c680970e4c174354ffb235b550b78c998274a54e73954d787fdb04e54777" dmcf-pid="0vNjX20HO0" dmcf-ptype="general">이인희 기자 leeih@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 수소 생산 효율↑↑ 비용↓…차세대 촉매 개발 [지금은 과학] 05-29 다음 이건 홍명보 감독 말이 맞다, 이천수도 바로 동의!…월드컵 직전 100위·102위와 평가전? 최선이었다 05-29 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
