바닷물로 '그린수소' 생산 가능성 열었다

이재은 기자 / 기사승인 : 2023-09-27 09:40:51
  • -
  • +
  • 인쇄
GIST '고효율 수전해 촉매' 개발에 성공
'쇼트키 접합' 촉매반응 효율 혁신적 향상
▲전기화학적 산소 발생 반응 촉매인 '니켈-텅스텐질화물'과 '니켈-산화철수산화물' 이종접합 물질의 주사전자현미경 사진(좌)과 투과전자현미경 사진 (자료=GIST)

국내 연구진이 지구상에서 가장 풍부한 바닷물을 활용해 탄소배출 없는 '그린수소'를 생산할 수 있는 가능성을 확인했다.

광주과학기술원(GIST) 화학과 서준혁 교수연구팀과 포항공대 한정우 교수팀은 바닷물로 수소와 산소를 발생시키는 '고효율 수전해 촉매'를 개발하는 데 성공했다고 27일 밝혔다.

연구팀은 고효율의 물 분해반응 촉매로 알려진 '니켈-텅스텐질화물'에 '니켈-산화철수산화물' 층을 형성시켜 반도체에서 금속으로 전자이동을 향상시키는 '쇼트키 접합'(Schottky junction)을 통해 전자이동을 향상시키는 기술을 개발했다. 연구팀이 개발한 이번 쇼트키 접합은 '니켈-텅스텐질화물'보다 2.8배 높은 전자 전달 효율을 보였다.

쇼트키 접합은 전자를 매우 효율적으로 이동시켜 전극 표면의 산소 발생 효율을 증가시켰다. 고효율의 환원 전극과 산화 전극을 이용해 해수 분해 전지로 활용할 수 있음이 확인됐다. 해수 분해 안정성 실험 결과, 0.1A 기준에서 0.2V 과전압만을 필요로 하며, 고가의 산화루테늄 촉매보다 더 좋은 효율의 산소발생 반응성을 보였다.

또 '니켈-산화철수산화물'은 0.01A 기준에서 0.01V 과전압을 필요로 하며 백금 촉매를 능가하는 수소발생 반응성을 보였다. 연구팀은 10일 동안 진행한 실제 바닷물 분해 반응에서 0.2V의 과전압만으로 0.1A의 높은 효율에 도달하는 실험 결과를 얻었고, 고효율, 고안정성 촉매의 상용화 가능성을 확인했다.

서준혁 교수는 "이번 연구 성과는 수전해 촉매기술개발 연구 분야에서 전극촉매의 이종접합 계면에 쇼트키 접합을 형성하는 새로운 기술을 도입해 촉매반응 효율을 혁신적으로 향상시켰다는 데 의의가 있다"면서 "향후 수전해 촉매를 활용해 그린 수소를 생산하거나 산소를 공급하는 설비 제작으로의 상용화 가능성을 기대해 볼 수 있다"고 밝혔다.

화학과 서준혁 교수가 지도하고 셀바라지 시니바산 박사후 연구원과 임태완 박사과정 학생이 수행한 이번 연구는 환경 분야 상위 1% 이내 논문인 'Applied Catalysis B: Environmental'에 지난달 30일자 온라인으로 게재됐다.

Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.

뉴스트리 SNS

  • 뉴스트리 네이버 블로그
  • 뉴스트리 네이버 포스트
  • 뉴스트리 유튜브
  • 뉴스트리 페이스북
  • 뉴스트리 인스타그램
  • 뉴스트리 트위터

핫이슈

+

Video

+

ESG

+

"낡은 옷, 포인트로 바꾸세요"...현대百 '바이백' 서비스 시행

현대백화점이 중고패션 보상프로그램 '바이백(buy back)' 서비스를 도입한다. 가지고 있는 의류를 되팔면 해당 상품 중고시세에 해당하는 금액을 현대백

SK이노베이션, 2030년까지 베트남 맹그로브숲 복원 나선다

SK이노베이션이 베트남에서 '아시아의 허파'로 불리는 맹그로브숲 복원사업에 나선다.SK이노베이션은 7일 베트남 짜빈(Tra Vinh)성 정부 및 현지 사회적기

KCC글라스 '2024-25 ESG보고서' 발간...KPI와 연계

KCC글라스가 지속가능경영 성과와 성장전략을 담은 '2024/25 ESG보고서'를 발간했다고 7일 밝혔다.올해 다섯번째로 발간된 이번 보고서는 △ESG 전략목표와

[최남수의 ESG풍향계] 글로벌 기업들 '지속가능 공시' 적극적인 이유

이재명 정부는 ESG 정책에 대해 전향적인 변화를 줄 것으로 예상된다. 그 가운데 정책의 우선순위를 둘 것으로 보이는 정책은 지속가능성 공시다. 윤석

SK케미칼 '2024 지속가능 경영보고서' 발간..."5대 과제 평가 담아"

SK케미칼이 1년간의 ESG성과와 향후 전략을 담은 '2024 지속가능경영보고서'를 발간했다고 7일 밝혔다. 이번 보고서는 글로벌 공시 기준으로 통용되는 △

정부 '위약금 면제' 수용한 SKT..."정보보호에 7000억 투자" 결정

SK텔레콤이 해킹 사고로 번호이동한 가입자에 대해 위약금을 면제해야 한다는 정부의 요청을 수용하기로 결정했다.SKT는 침해사고 발생전인 4월 18일 기

기후/환경

+

서울 지역에 따라 지표면 온도 4.2℃까지 차이...이유는?

서울지역 한낮 최고기온이 35℃를 넘나들고 있는 가운데 서울도 지역에 따라 지표면 온도가 최대 4.2℃까지 차이가 나는 것으로 나타났다. 도시숲의 면

[주말날씨] 백두대간 서쪽은 '찜통더위'...동쪽은 '더위' 꺾여

이번 주말에도 백두대간 서쪽과 내륙은 체감온도가 35℃를 넘나드는 '극한폭염'이 이어지겠다. 곳곳에서 낮동안의 폭염의 영향으로 밤에도 기온이 내

'참치' 늘고 '오징어' 줄고...뜨거워진 동해안 어종 바뀌고 있다

동해안은 전세계 연안에 비해 수온이 3배 빠르게 상승하고 있는 탓에 어종도 바뀌고 있다.연일 35℃가 넘는 폭염이 한창인 10일 오후 3시 동해안의 수온

"기후에너지부 제대로 작동하려면 기후재정 혁신해야"

정부가 기후예산을 재설계하지 않고 기후에너지부를 개편하는 것만으로는 탄소중립을 달성할 수 없다는 전문가들의 제언이 나왔다.10일 기후재정포럼

'불판'으로 변한 지구…40℃ 폭염이 일상화 되려나

지구촌 곳곳이 '불판'처럼 달아오르고 있다. 아직 한여름이 시작되지 않았는데 유럽과 중국 그리고 우리나라의 한낮 기온이 40℃를 넘나들고 있다. 지

수백명 희생된 美 텍사스주 대홍수 나흘만에 뉴멕시코도 '홍수'

미국 텍사스주에서 대홍수 참사가 발생한지 나흘만에 이번에 뉴멕시코주에서 홍수로 인명 피해가 발생했다.9일(현지시간) AP통신 등 현지언론에 따르

에너지

+

순환경제

+

오피니언

+