고려대 연구진, 수소 생산 고효율 나노촉매 개발

사진=고려대

[이데일리 신하영 기자] 고려대 연구진이 친환경 수소 생산이 가능한 고효율 나노촉매를 개발했다.

고려대는 이광렬(사진) 화학과 교수팀이 수전해를 통한 친환경 수소 생산 나노촉매 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구에는 유성종 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원, 정유성 한국과학기술원(KAIST) 교수팀이 참여했다. 연구결과는 에너지·환경 분야 국제학술지(Energy & Environmental Science)에 게재됐다.

수전해는 전기화학적 방법으로 물을 분해, 그린 수소를 추출하는 기술이다. 수전해 성능 향상에는 고효율 산소발생 촉매가 필수적인데 주로 이리듐 산화물이 사용된다. 하지만 이리듐은 높은 가격으로 대체 물질 개발이 시급한 상황이다.

루테늄 산화물은 이리듐 산화물에 비해 전기화학적 산소발생 반응에 높은 활성을 보이는 것으로 알려졌지만 전기화학적 성질이 불안정성한 게 단점이다.

이광렬 교수팀은 루테늄 산화물 표면에 소량의 백금을 도입, 이를 산성 전해질의 산소발생 반응용 촉매로 사용해 문제를 해결했다.

이광렬 교수는 “산성 전해질에서 매우 불안정한 루테늄 산화물 표면에 백금을 도입시킨 전략이 기술의 핵심”이라며 “수전해 환경에서 전해질에 쉽게 용출되는 루테늄 물질에 상대적으로 안정된 금속의 도입을 통해 높은 성능과 동시에 내구성이 좋은 촉매를 구현할 수 있었다”고 설명했다. 이어 이 교수는 “이러한 전략은 기존의 상용 촉매를 대체할 차세대 나노촉매의 발전으로 이어질 수 있을 것”이라고 기대했다.