KIST 유성종 박사팀, 황화니켈 이용 기술로 백금 대체
국내 연구진이 미래 대체에너지인 수소 생산에 쓰이는 고가의 백금 촉매를 대체할 수 있는 황화니켈 촉매 원천기술을 개발했다. 황화니켈은 백금에 비해 가격이 100분의 1 이상 저렴해 수소 생산기술 상용화에 속도가 붙을 것으로 전망된다.
유성종 한국과학기술연구원(KIST) 박사(사진)는 서영은 서울대 교수, 이현주 카이스트 교수팀과의 공동연구를 통해 나노 크기 구조의 단결정 황화니켈 촉매를 이용해 수소를 생산하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
수소는 친환경에너지로 세계 각국에서 활발하게 연구하고 있다. 그러나 수소 생산에 쓰이는 백금 촉매 가격이 너무 비싸 이를 대체하는 재료가 요구돼 왔다.
연구팀은 저가의 니켈 화합물에 주목하고 단결정 나노 구조 황화니켈 화합물을 합성하는 데 성공했다. 합성된 황화니켈 나노 입자들은 표면에서 니켈 금속과 황이 강한 전자 상호작용을 일으켜 전기화학적 활성이 극대화됐다.
황화니켈 화합물 나노 입자는 그동안 물 분해 반응에 많이 사용되던 순수 니켈 촉매보다 활성이 2배 이상 우수했다. 이는 백금과 동등한 수준이다.
황화니켈 화합물은 지구 상에 풍부하게 존재하는 니켈을 원료로 쓰기 때문에 가격이 저렴한 것이 장점이다. 니켈 금속은 가격이 ㎏당 14달러 수준에 불과하고 단결정 황화니켈 화합물 합성조건도 간단해 제조비용이 백금을 사용한 기존 공정에 비해 1%도 안된다.
유성종 박사는 "이 연구는 수소에너지 상용화를 한 발 앞당겼다는데 큰 의미가 있다"고 말했다.
연구결과는 '나노스케일'(Nanoscale) 28일자 표지논문으로 게재됐다.
백나영기자 100na@dt.co.kr
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