성신여대는 본교 청정신소재공학과 이세현 교수가 환경공학 분야 세계 최고 권위 국제 학술지인 '응용촉매 B: 환경과 에너지(Applied Catalysis B: Environment and Energy)'에 교신저자로 논문을 게재했다고 3일 밝혔다.
뉴시스 보도에 따르면, 이번 논문은 이 교수 연구팀과 한국과학기술연구원(KIST) 유성종 박사 연구팀이 공동으로 수행한 연구 결과다.
연구팀은 연료전지에서 흔히 쓰이지 않는 금(Au)을 활용, 내구성을 극대화해 수소연료전지자동차의 상용화를 앞당길 수 있는 핵심 기술을 개발했다
연구팀은 촉매를 만들기 전 단계의 재료인 전구체(precursor)가 반응하는 힘(환원 전위)을 pH 조절로 정밀하게 제어해 산화에 약한 코발트를 금으로 치환하는 데 성공했다.
이 과정에서 활용된 갈바닉 치환(galvanic replacement)은 전위차를 이용해 금속 원자를 다른 금속으로 치환하는 합성 기법으로, 나노입자 촉매의 성능과 안정성을 크게 높일 수 있다.
특히 단 1~2%의 금이 표면에 도입된 나노입자 촉매는 백금의 내구성도 크게 향상해, 3만 사이클의 단일 전지 열화 과정에서도 전기 화학적 활성 면적이 20%만 감소하는 높은 안정성을 보였다. 이는 미국 에너지부(DOE)의 수소연료전지 상용차 기술 목표다.
성신여대 관계자는 "이번 연구는 우수한 내구성과 높은 전력 부하 조건에서도 안정적인 성능을 입증해 수소연료전지를 활용한 상용차 개발을 촉진할 것으로 평가된다"고 말했다.
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