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[IT뉴스]韓 연구진 “그린수소 생산효율 확 끌어올린다”

온카뱅크관리자

2024-06-18 13:45:01

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 포스텍·충남대, 다공성 금속 기반 신개념 그린수소 촉매 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="KUZr3DbYpS">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="9x2Z6HiB3l" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="[게티이미지뱅크]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/18/ned/20240618134502891ixut.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="7UozLuEQuY" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/18/ned/20240618134502891ixut.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            [게티이미지뱅크]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="2MV5PXnb7h" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 그린수소를 안정적이고 효율적으로 생산할 수 있는 새로운 전기화학 촉매 합성 기술을 개발했다. 수전해 소재로 주목받고 있는 다공성 금속유기구조체(MOF)를 이용해 향상된 성능의 원인을 원자 단위에서 규명했다는 점에서도 주목된다.</p>
          <p dmcf-pid="VRf1QZLKpC" dmcf-ptype="general">한국연구재단은 포항공과대학교 박선아 교수, 충남대학교 신혜영 교수 연구팀이 금속유기구조체(MOF)에 철을 원자 단위 비율로 개질, 물 산화 반응의 성능을 크게 높이고 실시간 라만 분광법을 통해 메커니즘을 규명했다고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="fwafk2Cn3I" dmcf-ptype="general">수전해는 태양광, 풍력 등 재생에너지를 이용해 물을 전기분해하고 이 과정에서 그린수소를 추출하는 기술이다.</p>
          <p dmcf-pid="4rN4EVhLFO" dmcf-ptype="general">여러 수전해 방법 중에서도 기술 성숙도가 가장 높은 알칼라인 수전해는 알칼리 전해액을 이용해 물을 전기분해 한다.</p>
          <div dmcf-pid="8mj8DfloFs" dmcf-ptype="general">
           <p>수소 생산단가가 저렴한 장점이 있지만 전기분해 시 물 산화 반응에서 높은 과전압이 필요해 고성능 촉매 개발이 요구된다.</p>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="6Rf1QZLKFm" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="철, 니켈-아졸레이트 금속-유기 구조체 촉매 구조 및 물 산화 반응 활성도.[포스텍 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/18/ned/20240618134504545esas.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="q6V5PXnbuy" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/18/ned/20240618134504545esas.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            철, 니켈-아졸레이트 금속-유기 구조체 촉매 구조 및 물 산화 반응 활성도.[포스텍 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="Pe4tx5o90r" dmcf-ptype="general">현재까지 연구된 일반적인 산화물 촉매의 경우, 금속 산화물 구조 내의 균일도를 원자 단위로 조절하기 어려워 물 산화 활성 원인을 규명하기 어렵고 안정성에 한계가 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="Qd8FM1g2zw" dmcf-ptype="general">연구팀은 금속유기구조체(MOF)에 다양한 금속 원자를 촉매에 도입하는 방법으로 물 산화 활성에 접근했다.</p>
          <p dmcf-pid="xNdqo7Dx7D" dmcf-ptype="general">금속과 유기물이 규칙적인 기공 구조가 반복되는 MOF의 결정 구조를 활용, 다른 금속 활성화 자리를 구획화된 구조에 도입한 것이다.</p>
          <p dmcf-pid="y0HDtkqyUE" dmcf-ptype="general">이렇게 원자 단위의 설계를 통해 이성분계 MOF를 합성했으며, 특히 니켈, 철 기반 기반의 MOF에서는 물 산화 반응에 필요한 과전압을 크게 저감해 기존 금속 산화물에 버금가는 성능을 확보했다.</p>
          <div dmcf-pid="WpXwFEBWFk" dmcf-ptype="general">
           <p>해당 결과를 실시간 라만 분광법 및 밀도 범함수 이론을 통해 촉매 활성 원인을 이론적으로 증명했다.</p>
          </div>
          <figure class="s_img figure_frm origin_fig" dmcf-pid="YztOUm2Xzc" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="박선아 포스텍 화학과 교.[포스텍 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/18/ned/20240618134505940zfyl.jpg" data-org-width="180" dmcf-mid="bIibaqrR0v" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/18/ned/20240618134505940zfyl.jpg" width="180"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            박선아 포스텍 화학과 교.[포스텍 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="GqFIusVZzA" dmcf-ptype="general">박선아 교수는 “MOF를 합성해 안정적이고 효율적인 전기화학 촉매를 개발하고, 촉매의 향상된 성능을 화학적으로 규명해 다른 전기화학 촉매 설계에도 기여할 수 있다”며 “기존 산화물 기반 촉매에서 복잡하게 해석되었던 이성분 시스템에 대한 해석을 단순하고 명확하게 제시했다는 점에서도 도움이 될 것”이라고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="HB3C7Of5pj" dmcf-ptype="general">한국연구재단이 추진하는 집단연구사업 및 개인연구사업의 지원으로 수행된 이번 연구성과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 매터리얼즈(Advanced Energy Materials)’에 5월 22일 게재됐다.</p>
          <p dmcf-pid="Xx2Z6HiBpN" dmcf-ptype="general">nbgkoo@heraldcorp.com</p>
         </section> 
        </div> 
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