광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 정재영 신소재공학부 박사학위 수여예정자(지도교수 박지웅)가 한국재료연구원(KIMS·원장 이정환)이 수여하는 '2022년 재료분야 우수논문상'을 받았다고 17일 밝혔다.
정재영 학생은 '아크의 고에너지 상태에서 원소들이 이온화로 분해되고 재결합'하는 현상을 통해 단일 원자 촉매를 합성했다. 특히 나노탄소 기반 M-Nx-C 구조의 단일 원자 촉매를 상용화 수준으로 제조하는 원천 기술을 개발했다.
단일 원자 촉매 합성기술은 다양한 금속 및 나노탄소에 보편적으로 적용가능하다. 연구를 통해 탄소, 질소, 금속을 아크 방전으로 분해하고 질소가 도핑된 고결정성 나노탄소가 형성될 때 탄소 격자 속으로 금속 원자가 안정하게 배위되어 고정된다는 합성 원리를 규명했다.
새로 개발한 촉매는 기존 귀금속 촉매보다 2배 높은 산소 환원 성능과 우수한 내구성을 나타냈다. 실제 연료전지에 적용했을 때 다른 비귀금속 기반 원자 촉매의 성능을 뛰어넘는 우수한 전력 밀도로 구동 가능하다. 연구결과를 과학기술논문인용색인(SCIE) 국제학술지인 '스몰 메쏘드'에 게재했다.
정재영 학생은 이 밖에도 고성능 전기화학 촉매를 수소연료전지 및 수전해 기술의 핵심 소재에 활용하는 연구를 수행했다. 에너지·환경·재료 과학기술 분야의 다수의 국제 저명 국제학술지에 연구 결과를 발표한 바 있다.
한편, 한국재료연구원은 주요 대학 우수인재 확보 및 재료분야 네트워크 거점 마련을 위해 지난 2003년 한국과학기술원을 시작으로 현재까지 11개 대학 총 54명에게 우수논문상을 포상해왔다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
