강현철 조선대학교 신소재공학과 교수가 이끄는 국제연구 컨소시엄이, 자체 개발한 X-선 현미경을 이용해 백금니켈(PtNi) 나노 촉매 산화과정을 규명했다고 22일 밝혔다. 백금니켈은 에너지 산업 핵심 소재다.
연구팀은 백금니켈 나노결정 촉매의 원소 분포를 관찰한 결과, 연료전지 등을 장시간 사용할 경우 나타나는 피독(poisoning) 현상의 발생기전을 밝혀냈다.
연구팀에 따르면 백금니켈 나노결정 촉매가 산화돼 나노결정으로 전이되면서 표면에 상대적 비활성 촉매인 산화니켈(NiO)가 나타나 연료전지의 효율을 저해한다. 또 나노결정이 산화과정 중 서로 접촉해 표면적이 감소하고 입자 크기가 증가하는 모습도 관찰됐다.
연구팀은 “백금니켈 나노 촉매 산화를 방지하는 기술이 개발되면 차세대 에너지원인 연료전지 수명을 연장할 수 있어 연료전지 상용화를 주도할 것으로 보인다”고 전했다.
강 교수는 KAIST를 거쳐 광주과기원에서 석·박사 학위를 취득했고 미국 아르곤 국립연구소 박사후연구원, 고등광기술연구소 선임연구원을 지냈다.
강 교수가 참여하는 국제연구 컨소시엄은 미국 브룩헤이븐 국립연구소, 아르곤 국립연구소를 주축으로 국내에서는 노도영 광주과기원 교수 연구팀이 함께 참여하고 있다.
이 연구 결과는 영국왕립화학회(RSC)가 발행하는 나노 분야 전문저널 `나노스칼리e` 8월 21일자 표지 논문으로 선정됐다.
광주=서인주기자 sij@etnews.com
