월간수소경제 = 이상현 기자 | 포스텍은 환경공학과 조강우 교수 연구팀이 KIST(한국과학기술연구원)와의 공동연구를 통해 오염된 생활 하수를 사용해 수소 생산 반응의 효율을 높일 새로운 촉매를 개발했다고 6일 밝혔다. 수소를 생산하는 대표적인 방식 중 하나는 물을 전기분해하는 수전해 기술이다. 이 기술은 지구상에 풍부한 물을 사용해 지속 가능한 공정이나 수소 생산과 동시에 발생하는 산소 발생 반응의 속도가 매우 느려 에너지 전환 효율이 매우 낮았다.업계는 수소 생산 효율을 높이기 위해 다양한 방법을 강구하고 있다. 이번 연구는 요소
월간수소경제 = 이종수 기자 | UNIST(총장 이용훈) 화학과 조재흥 교수팀은 용액을 만드는 물질인 용매를 조절해 강하게 결합된 탄소-수소를 분해할 수 있는 구리-알킬퍼옥소 복합체를 개발했다고 지난 26일 밝혔다.연구팀은 제작된 복합체를 기체와 액체의 성질을 동시에 가진 유체인 초임계 이산화탄소와 반응시켰다. 그동안 보고된 금속-알킬퍼옥소 중 가장 반응성이 높았다.조재흥 교수는 “열분해와 촉매 반응 후에 생긴 생성물을 분석하는 동시에 이론적인 계산을 통해 산화 반응 원리를 분석했다”라며 “구리-알킬퍼옥소를 촉매로 새로운 산화 반응
월간수소경제 = 이상현 기자 | 버려지는 플라스틱으로 수소를 만들 수 있는 길이 열렸다. 기초과학연구원(IBS)은 나노입자 연구단 현택환 단장(서울대 화학생물공학부 석좌교수)은 이병훈 고려대 KU-KIST 융합대학원 조교수 ,김민호 경희대 교수팀과 공동으로 세계 최고 효율의 촉매를 개발했다고 지난 6일 밝혔다. 이 촉매 1g으로 수소를 시간당 3.7L 생산할 수 있으며 폐플라스틱 광 개질 반응에 적용 시 98%의 플라스틱이 수소로 전환됐다. 백금(Pt)을 비롯한 귀금속계 촉매는 좋은 성능을 보유했으나 비싼 가격으로 인해 산업적 규모
월간수소경제 = 성은숙 기자 | 최근 포스텍(POSTECH, 포항공과대학교) 연구팀이 경제적이고 효율이 높은 수전해 촉매를 개발하는 데 성공했다.9일 POSTECH 신소재공학과 김종규 교수, 통합과정 김재림 씨 연구팀은 김용태 교수, 정상문 박사 연구팀과 공동 연구를 통해 경사각 증착법과 니켈(Ni)로 기존 촉매의 한계를 극복한 연구 결과를 발표했다고 밝혔다.해당 연구는 우수성을 인정받아 재료 분야 국제 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 앞 속표지 논문(Inside front cover)으로 게재
월간수소경제 = 성재경 기자 | 연못에 돌을 던지면 잔잔한 물결이 원을 그리며 퍼져나간다. 이처럼 빛이 금속 입자를 만나면 입자 표면에 작은 물결이 생기는데, 이를 플라즈모닉(plasmonic) 현상이라고 한다.이 물결은 금속 입자를 활성화하고 화학 반응을 미세하게 제어할 수 있다. ‘빛의 마법’ 같은 이 현상으로 금속 촉매 효율과 선택성을 동시에 높인 연구가 발표됐다.POSTECH(포항공과대학교) 화학과 이인수 교수, 아밋 쿠마르(Amit Kumar) 연구교수, 박사과정생 아눕합 아차르야(Anubhab Acharya)로 이뤄진 연
월간수소경제 = 성은숙 기자 | 국내 수소시장이 부침을 거듭하는 상황 속에서도 에너지 솔루션 전문 기업 비나텍은 적극적인 투자를 이어가고 있다. 지난 2021년 수소연료전지 소재·부품 연구개발과 생산시설 확대를 위한 시설투자(97억 원)를 결정한 데 이어 2023년 11월 말 신규시장 대응을 위한 생산시설 확보를 위해 90억 원 규모의 투자를 진행한다고 공시했다. 이같은 비나텍의 행보는 ‘위기에 투자한다’는 공격적인 경영전략을 넘어 에너지 산업의 대전환기 속에서 사업 성공에 대한 강한 확신을 갖고 있는 것으로 여겨진다.1999년에
[월간수소경제 이상현 기자] 카이스트(KAIST)가 0.02초만에 연료전지 등 차세대 에너지 저장 및 발전에 적용되는 고엔트로피 촉매 및 단일원자 촉매 합성을 세계 최초로 구현했다. 카이스트는 연구팀이 강한 빛을 다양한 탄소 기반 소재에 조사해, 0.02초 이내에 나노입자 촉매와 단일원자 촉매를 진공 시설이 없는 대기 조건에서 합성하고 우수한 촉매 성능을 구현하는데 성공했다고 6일 밝혔다. 연구팀은 전기및전자공학부 최성율 교수, 신소재공학과 김일두 교수가 이끌었다. 연구팀은 지난해 4월 제논 램프 빛을 조사해 금속산화물의 상 변화와
[월간수소경제 이상현 기자] 울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 권영국 교수팀이 음이온교환막(AEM)과 지지체 사이에 촉매층을 직접 성장시켜 막전극접합체(MEA)를 제조하는 '막-촉매-지지체 일체형 전극 제조기술'을 개발했다고 21일 밝혔다. 산소를 발생시키는 대표 촉매인 니켈, 철 기반의 촉매층을 음이온교환막과 전극 지지체 사이에 직접 성장시켜 계면저항을 획기적으로 개선하면서 수소생산의 성능과 전극 촉매의 안정성 또한 향상시켰다. AEM 수전해 기술은 음이온만 선택적으로 이동시키는 교환막을 전해질로 사용해 수소를 생산한다
[월간수소경제 성은숙 기자] 국내 대학 연구팀의 수소 생산용 촉매 개발 연구가 주요 국제 학술지 표지 논문으로 선정됐다. 18일 POSTECH(포항공과대학교)은 신소재공학과 · 친환경소재대학원 김용태 교수, 신소재공학과 박사과정 김규수 씨 연구팀의 최근 연구가 화학 분야 국제 학술지인 ‘ACS 카탈리시스(ACS Catalysis)’의 표지 논문으로 게재됐다고 밝혔다. 수전해 기술은 풍부한 자원인 물로부터 수소를 얻는 것으로, 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 기술이다. 그러나 이리듐과 같은 귀금속 촉매가 필요해 공정의 경제성이 낮다
[월간수소경제 이상현 기자] 한국과학기술연구원(KIST)은 공동연구팀이 새로운 인공지능 기반 촉매 선별 방법론을 제시하고 이를 통해 순수 백금 촉매보다 저렴하고 2배 이상 높은 성능을 지닌 삼원소계 합금(Cu-Au-Pt) 신규 촉매 소재 개발에 성공했다고 5일 밝혔다. 공동연구팀은 한국과학기술연구원(KIST) 계산과학연구센터 김동훈·한상수 박사 물질구조제어연구센터 김종민 박사·한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 이혁모 교수로 구성됐다. KIST 공동연구팀은 촉매 표면에서 흡착 물질이 결합하는 에너지를 정확하게 예측하기 위해 SG
[월간수소경제 성재경 기자] 수소연료전지에 필요한 기존 백금 소재 대비 1,000배 이상 저렴한 소재를 개발해 화제다. KAIST(총장 이광형)는 신소재공학과 조은애 교수 연구팀이 POSTECH 화학공학과 한정우 교수 연구팀과 공동연구를 통해 백금을 대체할 수 있는 비귀금속 촉매를 개발하고, 해당 소재의 고활성 메커니즘을 규명하는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 수소전기차에 사용되는 양이온교환막 연료전지(PEMFC)의 전극 촉매로 귀금속인 백금이 들어간다. 특히, 연료전지 공기극의 전기화학 반응 속도를 높이기 위해서는 많은 양의 백금
[월간수소경제 박상우 기자] 국내 연구진이 전자선을 활용해 고가의 백금을 기존 대비 절반가량만 사용하고도 고품질의 성능을 구현하고 대량생산까지 가능한 연료전지 촉매 제조기술을 개발했다. 개발된 기술은 업체 이전을 통해 본격적으로 상용화될 전망이다. 한국원자력연구원은 ‘백금 저감 수소연료전지용 촉매 제조기술’을 ‘제브’에 이전하는 기술실시계약을 체결했다고 8일 밝혔다. 정액기술료 5,000만 원에 매출액의 1%를 경상기술료로 받는 조건이다. 제브는 전자선 및 X선 조사, 전자선가속기 설치 운영, 개인피폭선량(중성자) 측정 서비스 등을
[월간수소경제 박상우 기자] 최근 귀금속 수전해 촉매의 대체재로 많은 관심을 받고있는 페로브스카이트 산화물의 촉매 효율을 크게 향상시킬 수 있는 합성법이 개발돼 주목받고 있다. UNIST 신소재공학과 박혜성 교수와 동국대 융합에너지신소재공학과 한영규 교수 공동연구팀은 이차원 소재인 전이금속 칼코겐 화합물을 페로브스카이트 산화물의 성장기판으로 활용했다. 이를 통해 촉매의 표면 결정 구조와 전자 구조의 품질을 높이고 성능을 향상시킬 수 있는 합성법을 개발했다. 수전해를 통한 수소 생산법은 온실가스나 대기오염 물질을 배출하지 않아 친환경
[월간수소경제 박상우 기자] 국내 연구진이 온실가스를 수소나 일산화탄소 등 유용한 합성가스로 빠르고 안정적으로 처리 가능한 고성능 나노촉매를 개발했다. 특히 연구진이 개발한 자동화 촉매 합성장치를 활용해 여러 금속이 포함된 복잡하고 정교한 촉매 개발에도 적용될 수 있음을 증명해 다양한 분야의 촉매 개발을 촉진할 것으로 기대된다. 한국에너지기술연구원 청정연료연구실 박지찬 박사 연구팀과 계산과학연구실 김병현 박사 연구팀은 메탄 건식개질 반응에서 일반 니켈 촉매보다 합성가스 생산성이 2배 높고, 안정성은 16배 향상된 세슘(Cs)-니켈(
[월간수소경제 이종수 기자] UNIST(총장 이용훈)는 권영국 에너지화학공학과 교수팀이 값싼 비귀금속 기반 고성능 초순수 전해 촉매를 개발했다고 21일 밝혔다.UNIST에 따르면 권 교수팀은 니켈 질화물을 도입한 바나듐-니켈-철 기반 촉매를 개발했다. 이 촉매는 알칼라인 조건에서 실질적으로 상업화에 필요한 전류밀도의 두 배인 전류밀도 1A/㎠를 낮은 과전압(270mV)에서 도달했다. 안정성 실험에서는 1,000시간 동안 손상 없이 안정적으로 구동되는 것을 확인했다. 또 음이온 교환막 수전해 시스템의 초순수 환경에서는 전체 셀 전압
[월간수소경제 성재경 기자] 대부분의 연료전지에 고가의 백금(Pt) 촉매를 주로 사용하지만, 반응 중 촉매가 용출되거나 응집되는 등 내구성이 문제로 거론된다. 이에 더 낮은 비용으로 고내구의 새로운 연료전지 촉매 개발이 요구된다. 한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구센터 유성종 박사 연구팀은 초미세 나노튜브 신소재를 도입해 우수한 산소환원반응 성능과 높은 안정성을 가진 금속 칼코게나이드 나노튜브를 합성했다고 밝혔다. 칼코겐은 주기율표상 제16족에 속하는 ‘산소족 원소 화합물’에 든다. 이 칼코겐 원소가 전이금속 원자와 결합
[월간수소경제 성재경 기자] 수소가 뜨면서 덩달아 주목을 받는 것이 ‘암모니아’다. 사우디아라비아만 해도 네옴시티에서 재생에너지로 생산한 그린수소를 암모니아로 전환해 유통할 계획이다. 항만의 인수기지 등 기반시설을 구축하기 쉽고, 액화수소 대비 저장이나 운송 면에서 경제성이 높기 때문이다. 향후 해외에서 생산한 그린암모니아를 국내로 도입할 경우 이를 분해해서 수소를 활용하는 기술이 주목받을 가능성이 높다. 한국에너지기술연구원(이하 ‘에너지연’) 고온에너지전환연구실의 이신근 책임연구원이 중심이 되어 개발한 ‘팔라듐 분리막 기반 암모니
[월간수소경제 성재경 기자] 탄소 기반 촉매는 수십 년간 신재생에너지 분야에서 비싼 귀금속 촉매를 대체할 물질로 주목을 받아왔지만, 촉매반응 기작을 설명하는 연구는 드문 편이다. UNIST(총장 이용훈) 물리학과 최근수 교수는 탄소 기반 촉매가 전기화학 반응을 촉진하는 이론적 원리를 밝혀 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 보고했다. 탄소의 결함과 구조적 유연성, 화학반응이 맞물리면서 백금 같은 귀금속 없이도 촉매 활성이 가능해진다는 것이 핵심 내용이다. 최근수 교수는 “귀금속이 포함되지 않은 탄소 기반 촉매의 효율성과 내구성을
[월간수소경제 성재경 기자] 귀금속을 소재로 한 세계적인 촉매 제조회사인 존슨매티(Johnson Matthey)가 중국에서 연료전지 재활용 사업을 시작한다. 장쑤성 장자강에 공장이 있는 존슨매티는 연료전지 스택 기술 공급업체 중 하나인 캐나다 유닐리아(Unilia) 사의 자동차용 연료전지 핵심 부품인 막전극접합체(MEA)에서 백금족 금속을 정제, 재활용하게 된다. 존슨매티는 향후 몇 년간 예상되는 수요를 충족시키기 위해 시설을 확장할 수 있는 충분한 능력을 갖추고 있다. 중국은 수요 측면에서 세계 최대 백금족원소(PGM; 루테늄,
[월간수소경제 성재경 기자] KAIST(총장 이광형)는 기계공학과 배중면 교수, 이강택 교수와 한국에너지기술연구원 이찬우 박사 공동 연구팀이 상용 디젤로부터 수소생산이 가능한 고활성, 고내구성 디젤 개질 촉매 개발에 성공했다고 16일 밝혔다. 액체 연료인 디젤은 수소 저장 밀도가 높고 운반과 저장이 쉽다는 장점이 있어 디젤 개질을 통한 수소공급 장치를 대형트럭의 보조전원장치, 잠수함의 공기불요추진체계 등 모바일 연료전지 시스템에 적용하려는 연구가 지속돼왔다. 그러나 디젤은 고 탄화수소의 혼합물로 긴 사슬 구조의 파라핀, 이중결합을