국내 연구진이 백금 대신 저렴한 이황화몰리브덴 촉매를 이용해 물에서 수소를 생산하는 촉매 설계 기술을 개발했다. 대량 생산이 가능한 수소 생성 반응 촉매를 개발함으로써 관련 산업의 생산 수율을 높일 수 있을 전망이다.
한국화학연구원(원장 이규호)은 김형주 탄소자원화연구소 이산화탄소 에너지벡터연구그룹 박사팀이 그동안 이용이 불가능하던 이황화몰리브덴의 수소 생성 성능을 높여 촉매로 활용할 수 있는 기술 개발에 성공했다고 27일 밝혔다.
이황화몰리브덴은 매장량이 많아 대량 생산 전극 촉매로 적합하다. 그러나 반응 활성 및 효율이 백금보다 약해 활용도가 떨어졌다. 촉매에 반응 물질이 흡착·반응하는 '활성 자리'가 적기 때문이다.
연구팀은 원자층증착기술(나노 박막 증착 기술의 일종)로 이황화몰리브덴의 표면을 변화시켜 문제를 해결했다. 이황화몰리브덴 표면에 이산화타이타늄 원자층을 코팅한 후 다시 떼어내는 방법을 썼다. 이때 촉매 표면에 거친 나노미터(㎚) 크기의 결함 면이 생기는데 표면적이 넓어지면서 활성 자리가 늘어나 이황화몰리브덴의 수소 생성 성능을 높인다.
연구팀은 앞으로 세계 최고 수준의 효율을 갖춘 이황화몰리브덴 전극 촉매를 개발할 계획이다.
김형주 박사는 “그동안 많은 과학자가 이황화몰리브덴을 이용한 수소 생성 촉매 반응에 관심이 있었지만 실제 구현한 예는 없었다”면서 “이번 개발이 세계 많은 연구자로부터 관심을 받고 있다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
