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한국에너지기술연구원 수소에너지연구소 강경수·이현준 박사 연구진이 알칼라인 수전해용 이종 구조 전극을 개발했다고 밝혔다. 이 전극은 물 분해를 촉진하는 산화니켈과 수소 발생 반응에 유리한 니켈-코발트 합금을 하나의 전극 표면에 함께 배치한 구조로, 귀금속 전극 대비 원가가 99% 이상 낮다고 연구진은 설명했다. 동일 조건의 상용 백금 전극 대비 40% 수준의 전압으로 수소 발생 반응을 일으켰고, 전극이 적용된 지름 8.7cm 단위 전지는 전극을 넣지 않은 니켈 전극보다 11% 낮은 전압을 기록했다. 600회 이상 가동·중단 반복 테스트 이후에도 내구성이 유지됐다. 연구진은 현재 직경 40cm 수준으로 대형화를 진행했으며 5,000cm² 이상 면적으로 확대해 MW급 알칼라인 수전해에 적용할 계획이라고 밝혔다.
9월 17일
KAIST 백윤정 화학과 교수 연구팀이 비타민 B2의 핵심 구조인 플라빈을 이용한 금속 착물을 개발해, 기존 '어빙-윌리엄스 계열'과 반대되는 금속 안정성 경향을 구현했다고 6일 밝혔다. 어빙-윌리엄스 계열은 망간·철·코발트·니켈·구리·아연 중 망간에서 구리로 갈수록 결합 안정성이 높아진다는 경험 법칙이다. 연구진은 리간드나 배위 구조를 새로 만드는 대신 분자 간 약한 힘인 수소결합에 주목했고, 플라빈 유도체로 망간부터 아연까지 동일한 배위 방식을 유지한 결과 수소결합이 구리가 안정해지는 데 필요한 구조 변화를 막는다는 사실을 확인했다. 백 교수는 결합 안정성 순서를 주변 환경을 통해 바꿀 수 있음을 보여준 점이 핵심이라고 설명했다. 연구 결과는 미국화학회지(JACS)에 9월 3일자로 게재됐다.
9월 6일
KAIST 생명화학공학과 최민기 교수 연구팀이 삼성전자 연구진과 공동으로 반도체 건식 식각 공정 등에 사용되는 온실가스 사불화탄소(CF4)를 분해하는 촉매를 개발했다고 3일 밝혔다. 연구팀은 알루미늄, 아연, 갈륨, 니켈, 코발트 등 여러 금속을 하나의 알루미네이트 결정구조에 고르게 섞는 엔트로피 안정화 원리를 적용해 고온·수분·불소 환경에서의 구조 변형을 억제했다. 새 촉매는 기존 알루미나 촉매 대비 CF4 분해 활성이 약 2.3배 높았고, 약 800℃에서 150시간 가혹 조건 실험에서 전환율이 98%에서 92%로 유지된 반면 기존 알루미나 촉매는 93%에서 48%로 떨어졌다. 연구팀은 산소 동위원소 추적을 통해 촉매 구조 내 산소가 먼저 CF4 분해에 쓰이고 수증기가 그 자리를 채우는 반응 경로를 확인했다. CF4는 대기 중에서 약 5만 년 잔류하며 지구온난화 영향이 CO2보다 6,000배 이상 크다. 논문은 지승혁 박사후연구원이 제1저자로 참여해 'Angewandte Chemie International Edition'에 6월 게재됐다.
9월 3일