? 광운대 이지훈 교수팀, 세걔최초 고효율 그린수소 생산용 전극 개발

권태혁 기자 - 39분 전

광운대학교는 최근 전자공학과 이지훈 교수 연구팀(사진)이 삼원 텅스텐코발트붕소(W3CoB3) 기반 나노원반형 고효율 그린수소 생산용 전극을 세계 최초로 개발했다고 25일 밝혔다.

 

© MoneyToday광운대 이지훈 교수팀, 고효율 그린수소 생산용 전극 개발

 

수소에너지는 탄소중립 시대의 핵심 에너지로 각광받고 있으며, 교통 및 산업 개발 등에 활용하기 위한 기술개발도 활발히 진행되고 있다. 수소엔진이 적용된 자동차가 이미 출시됐으며, 수소에너지 기반의 비행기, 선박, 기차 등의 운송수단이 잇달아 개발되고 있다.

수소는 제조 방법에 따라 4가지 유형으로 나눌 수 있다.

석탄의 연소과정에서 생성되는 '갈색 (brown) 수소', 천연가스와 증기의 반응 또는 석유화학 공정의 부산물로 생성되는 '회색 (grey) 수소', 회색 수소생성과정에서 배출된 이산화탄소를 포집해 탄소 배출을 줄인 '청색 수소', 물의 전기로 분해로 수소를 생산하는 '녹색 (green) 수소'가 있다.

이 교수팀이 개발한 W3CoB3 전극은 3전극 시스템의 1M KOH에서 60 mA/cm2에서 HER 및 OER에 대해 84 및 271 mV의 낮은 과전위를 나타냈다.

또한 W3CoB3 전극은 2전극 구성에 의해 1M KOH에서 1.52V를 보여 W3CoB3 전극이 물 분해를 위한 최고의 전이 금속 기반 화합물 전극 중 하나로 평가됐다.

2전극 시스템 1M PBS에서 RuO2와 W3CoB3 전극이 비슷한 OER 성능을 보였다. 최적의 붕소 원자의 통합을 통해 전이 금속 원자에 대한 전자 공급을 촉진했으며, 이는 향상된 반응 속도를 얻기 위한 반응 역학을 조정하는 역할을 수행했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단과 교육부가 추진하는 BK-21, 중점연구소 사업과 광운대의 지원을 받아 진행됐다.

연구결과는 과학전문지 Materials Today Energy (JCR 카테고리 분야 Q1 ENERGY & FUELS, IF: 9.257) 2022년 5월 자 온라인 판에 'Design of boron-based ternary W3CoB3 electrocatalyst for the improved HER and OER performances'이라는 제목으로 게재됐다.

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