경상국립대학교는 최명룡 화학과 교수(광화학 나노소재 전문 핵심연구지원센터장) 연구팀이 김태우 국립목포대학교 교수 연구팀과 공동연구로 물 분해를 통한 청정 수소 에너지 생산의 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 새로운 전극 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다.
최명룡 교수 연구팀은 새롭고 간단한 펄스 레이저 조사 전략을 통해 이리듐(Ir)이 도핑된 니켈-철 층상 이중 하이드록사이드(NiFeIr-LDH)를 성공적으로 설계했다.
이 레이저로 합성한 NiFeIr-LDH는 특정 조건의 수산화칼륨(KOH) 전해질에서 기존 방식으로 합성한 니켈-철 층상 이중 하이드록사이드(NiFe-LDH)나 산화이리듐(IrO2)에 비해 현저히 낮은 과전압을 보이며 산소 발생 반응(OER) 성능에서 우수함을 입증했다.
이와 함께 12시간에 걸쳐 뛰어난 촉매 안정성까지 보였다는 게 연구팀 설명이다. 이같은 성능 향상은 실시간 라만 분광법과 이론 연구를 통해 이리듐 도핑 후 NiFe-LDH의 전자 구조가 효과적으로 조절됐기 때문으로 확인됐다.
연구팀은 이 촉매를 사용한 전해기가 기존 표준 전극 전해기보다 낮은 셀 전압만으로 전류를 생산할 수 있어 수소 생산 장치의 성능 향상을 이끌어내 미래 청정 에너지 기술 발전에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 내다본다.
이번 연구는 한국연구재단(NRF)과 교육부에서 주관하는 기초과학 연구역량 강화사업의 '광화학 나노소재 전문 핵심연구지원센터' 지원으로 수행됐다. 해당 연구 성과는 우수성을 인정받아 영국 왕립화학회에서 발행하는 화학 및 에너지 분야의 저명학술지 '저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 A' 4월호 앞표지와 우수 논문으로 선정됐다.
노동균 기자 defrost@etnews.com
