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| 수소자동차용 탄소기반 경제적 촉매을 개발한 최창혁 교수와 김형준 교수 등 공동연구팀 결과는 환경과학 분야 학술지인 에너지 앤 인바이런멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science)에 10월 4일 게재됐다.(자료제공=광주과기원 최창혁 교수 연구팀) |
한국연구재단(NRF)은 광주과학기술원 최창혁 교수와 한국과학기술원 김형준 교수 등 공동연구팀이 수소 연료전지 내에서 탄소기반 촉매의 내구성이 저하되는 원인이 활성산소임을 규명했다고 16일 밝혔다.
최근 수소자동차의 가격 경쟁력을 갖추기 위해 값비싼 백금 촉매를 저렴한 탄소기반 촉매로 대체하려는 연구가 다각적으로 이루어졌다. 그 결과 성능 면에서는 기존 백금 촉매에 견줄 만큼 발전되었으나, 아직은 100시간도 되지 않는 낮은 내구성으로 인해 상용화로 적용되지 못하고 있다.
이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 탄소기반 촉매의 낮은 내구성이 중간 생성물인 활성산소 때문임을 규명하고 촉매의 안정성을 확보할 기술을 개발했다.
특히 탄소기반 촉매에서 활성산소에 의해 생긴 산소 작용기를 제거하면 촉매 성능이 회복되고 촉매의 구조는 붕괴되지 않아, 활성산소를 제어하는 것만으로 성능을 80% 이상 회복하는 것으로 기대된다.
최창혁 교수는 “이번 연구를 바탕으로 향후 활성산소 제어를 통해 탄소기반 촉매의 성공적인 연료전지 자동차 도입과 관련한 연구를 할 계획이다”고 밝혔다.
이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 미래소재디스커버리사업과 기초연구사업의 지원으로 수행됐고, 환경과학 분야 최고 권위 학술지인 에너지 앤 인바이런멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science)에 10월 4일 게재됐다.
