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비싼 백금은 가라…저비용 망간 촉매로 수소 제조

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2014년 05월 14일 18:00 프린트하기

  국내 연구진이 가격이 저렴하고 효율도 뛰어난 수소생산용 촉매를 개발했다. 차세대 에너지로 주목받는 수소에너지 상용화에 기여할 것으로 기대된다.

 

  남기태·한승우 서울대 재료공학부 교수팀은 김선희 한국기초과학지원연구원 박사팀과 공동으로 저비용·고효율 촉매인 ‘망간포스페이트’를 새롭게 합성하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.

 

 

서울대 연구진이 새로 개발한 촉매의 모습. - 서울대학교 제공
서울대 연구진이 새로 개발한 촉매의 모습. - 서울대학교 제공

  수소를 생산하는 방법 중 가장 친환경적인 방법은 물을 전기로 분해해 산소와 수소로 나누는 것이다. 이 기술은 미래형 차세대 에너지 기술로 꼽히지만 고가의 희소 금속인 백금을 촉매로 이용해야 하기 때문에 생산 비용이 비싸고 제조 공정이 까다로워 상용화의 걸림돌이 돼 왔다.

 

  연구팀은 이 점에 착안해 기존 백금이나 희소금속을 대체할 수 있는 ‘망간포스페이트’라는 물질을 인공적으로 합성하는 데 성공했다. 이렇게 합성한 물질은 기존의 어떤 수소생산용 촉매보다 성능이 뛰어났다.

 

  망간포스페이트 화합물은 풍부한 금속 중 하나인 망간을 이용하기 때문에 세계에서 가장 값싼 가격으로 생산이 가능하다. 망간 금속은 가격이 ㎏당 2달러(약 2050원) 수준에 불과하고, 공장에서 합성을 할 때도 상온에서 30분밖에 걸리지 않아 제조비용도 저렴한 것이 장점이다.

 

  특히 이 기술은 수소를 싣고 다니며 전기를 자동차 내에서 생산해 달릴 수 있는 수소전지자동차를 상용화하는 데 큰 도움이 될 것으로 보인다.

 

  남 교수는 “망간포스페이트는 촉매의 새로운 지평을 열었으며 물 전기분해, 연료전지, 이차전지 등 광범위한 분야에 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.

 

  이번 연구결과는 화학분야 국제 학술지인 ‘미국 화학학회지’ 4월 23일자 온라인판에 게재됐다.

 

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