"값비싼 이리듐 대신 망간으로…고성능 수전해 촉매 개발" 작성일 10-07 29 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">UNIST, '네오디뮴' 넣어 망간 촉매 성능·내구성 높여</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="05epijztt1"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6fc64c34decdc0f3a4310c38d2516b50a8df52893b9f47280cffd88d468e271f" dmcf-pid="p1dUnAqFZ5" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구진 모습 왼쪽부터 UNIST 류정기 교수, 이준희 교수, 김현구 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/07/yonhap/20261007150102651cvsx.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="330su9hDYt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/07/yonhap/20261007150102651cvsx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구진 모습 왼쪽부터 UNIST 류정기 교수, 이준희 교수, 김현구 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="19fe10f036be0186a5dabd1bc4533545068fdd7f961346ed23b647449124c360" dmcf-pid="UtJuLcB3ZZ" dmcf-ptype="general">(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 물을 산소와 수소로 분해해 그린수소를 생산하는 수전해 기술에서 값비싼 이리듐 대신 사용할 수 있는 고성능 망간 촉매가 나왔다.</p> <p contents-hash="6e7f94ea262ad7a568dee25049267209964b46901a6db647c82e566b58e40742" dmcf-pid="uFi7okb0tX" dmcf-ptype="general">7일 울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 류정기, 이준희 교수팀이 망간 산화물에 희토류 원소인 '네오디뮴'을 넣어 강한 산성 환경에서도 1천시간 이상 작동하는 산소 발생 촉매를 개발했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="d8818b2aa4bcc9fc7969ab69c46e1ee2ee70d8b2a922dcd5739c17813665d3a8" dmcf-pid="73nzgEKp5H" dmcf-ptype="general">연구팀에 따르면 수전해는 전기로 물을 분해해 수소와 산소를 얻는 기술이다. 수소를 효율적으로 생산하려면 짝을 이루는 산소 발생 반응도 원활해야 한다.</p> <p contents-hash="2681c88a09641fffab7a36ea72ceb93470bb55770b99883519daa99be117afd6" dmcf-pid="z0LqaD9UZG" dmcf-ptype="general">이를 돕는 촉매로 값싸고 매장량이 풍부한 망간이 주목받는다. 식물 잎 속에서 물을 분해해 산소를 만드는 것도 망간 성분이다.</p> <p contents-hash="23c3496940940c0c67e5ed6e435d13a5afb49465a6bd846c550fc295b7b2e40d" dmcf-pid="q1dUnAqFXY" dmcf-ptype="general">그러나 망간은 산성 환경에서 쉽게 손상되는 단점이 있어 값비싼 희귀 금속인 이리듐을 대체하기 어려웠다.</p> <p contents-hash="3a205e840379fe869ea19a804242b45d26bdf9724a860f3fe2c4c67934082c28" dmcf-pid="BtJuLcB35W" dmcf-ptype="general">연구팀은 망간 산화물에 네오디뮴을 넣는 방법으로 반응 성능과 내구성을 높인 촉매를 만들었다.</p> <p contents-hash="224e6e39db55c4e3390d19dd0fd41c7bb84edd2a2550fb81497265a5492f79ba" dmcf-pid="bFi7okb0ty" dmcf-ptype="general">이 촉매는 강한 산성 용액에서 전극 면적 1㎠당 200㎃(밀리암페어) 전류를 흘리는 조건으로 1천시간 이상 안정적으로 작동했다.</p> <p contents-hash="ecb0268b0ac18f82c45125b9cd33fdcb1e86413273629cae9a5c4a5d861d48b4" dmcf-pid="K3nzgEKptT" dmcf-ptype="general">같은 조건에서 네오디뮴을 넣지 않은 촉매는 약 300시간 이후 성능이 빠르게 떨어졌다.</p> <p contents-hash="f5322615a8f84ccb4ea64360c1549e7f6bb3030d77d1fcc59556f3127b65a361" dmcf-pid="90LqaD9UHv" dmcf-ptype="general">첨가된 네오디뮴은 망간 촉매 내부 반응을 촉진하는 부분과 구조를 안정화하는 부분을 함께 만드는 역할을 하는 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="39ee3926bef8715268cc57985a7495310ceb39762eefe4acf58589efbebd7fbc" dmcf-pid="2poBNw2uHS" dmcf-ptype="general">3가 망간을 포함한 산화망간 영역은 산소 발생 반응을 촉진하고, 이산화망간 영역은 산성 환경에서 촉매 구조를 지탱해 준다.</p> <p contents-hash="cf86ea73ca40978a9618eb3e8cf637b0ab3a7c6aebeca637ee9407612161bcf5" dmcf-pid="VUgbjrV75l" dmcf-ptype="general">원래 망간은 전자가 3개 부족한 3가 이온 상태에서 산소 발생 반응을 잘 돕지만, 고순도 수소를 생산하는 산성 환경에서는 3가 상태를 유지하지 못하고 2가와 4가 상태로 바뀌기 쉽다. 2가 상태 망간은 전해액에 녹아 나와 촉매 성능과 내구성을 떨어뜨린다.</p> <p contents-hash="e584eb6ed2f8d85caabe4dc64015d840caa156c201101fc5dd72722a4ca3eb41" dmcf-pid="fuaKAmfzYh" dmcf-ptype="general">네오디뮴은 망간에 전자를 공급하고 결합 상태를 조절해 반응에 유리한 3가 상태를 안정적으로 유지하도록 돕는다.</p> <p contents-hash="f672e48e4fc156b23c8cb4064b46eca0737fc2c6e8607f6200a5566f6112ed27" dmcf-pid="47N9cs4qZC" dmcf-ptype="general">연구팀 관계자는 "값비싼 이리듐을 사용하지 않고도 산성 환경에서 오래 작동할 수 있는 망간 기반 촉매 가능성을 보여줬다"며 "기술이 발전하면 수전해 장치에 들어가는 귀금속 사용량을 줄여 그린수소 생산 비용을 낮추는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="1aedd306a0bf11cb6a12be5dccb968fd1fd6dde24c28640e6ed24a96a477a88c" dmcf-pid="8zj2kO8BXI" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부 한국연구재단 등의 지원을 받은 이번 연구는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에 지난 9월 11일 게재됐다.</p> <p contents-hash="046e756743ab34163b0a82170b6d1b1b8303ea0e0f6580d3859da289da6dfd2c" dmcf-pid="6gZkt7rNGO" dmcf-ptype="general">yongtae@yna.co.kr</p> <p contents-hash="74d20b6ef364bfa3c0d8537d95e5cf2dc7bc0ae924ac8d96541841605afba691" dmcf-pid="QN1D3qsAXm" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지</p> 관련자료 이전 [누리호 성공] 부산대·조선대 개발 큐브위성도 우주로(종합) 10-07 다음 16단 HBM4 깃발 꽂은 SK하이닉스… '루빈 특수' 완주 가를 패키징 방정식 10-07 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
