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폐태양광 은으로 CO₂ 전환 촉매 제작…600시간 이상 운전

한국 연구진이 수명이 다한 실리콘 태양광 패널에서 회수한 고순도 은 나노입자를 일산화탄소(CO) 생산용 전기촉매로 재활용하는 방법을 개발했다. 알루미늄 프레임·강화유리·백시트를 제거한 셀 조각을 800℃로 가열해 EVA 봉지재를 분해한 뒤, 질산 용해와 두 차례 알칼리 처리로 구리·알루미늄·납 등 불순물을 침전시키고 은을 산화은 형태로 분리했다. 이후 스테아르산이 포함된 에탄올에 분산시켜 레이저 조사로 금속 은 나노입자로 환원했으며, 은 담지량 1 mg/cm² 목표로 가스확산층에 분무 코팅해 10 cm² 제로갭 MEA 전해조에서 시험했다. 폐패널 유래 은(EoL-Ag) 전극은 100 mA/cm²에서 600시간 이상 연속 운전됐고, 200 mA/cm²에서는 55시간 동안 약 95%의 CO 선택도를 유지했다. 연구에는 KIST, RESET Company, 성균관대, 과학기술연합대학원대학교(UST), 연세대가 참여했으며 결과는 Journal of CO2 Utilization에 게재됐다.

9월 25일

배터리·ESS이뉴스투데이

고려대, '스킨 패시베이션' 적용 리튬-황 전지 음극 개발

고려대 KU-KIST융합대학원 윤영수 교수 연구팀이 전극 표면에 얇은 고분자 층을 입힌 리튬-황 전지용 음극을 구현했다. 맥신(MXene)에 폴리스티렌 나노입자를 섞어 진공 여과한 뒤 열처리로 나노입자를 제거해 3차원 다공성 호스트를 만들고, 그 겉면에 100 nm 두께의 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 박막(Skin-PASS)을 형성했다. 이 구조는 리튬 이온 수송 지수를 약 0.48에서 0.59로 높였고, 1~30 mA cm⁻² 전류 밀도 범위에서 16~204 mV의 과전압과 99.6%의 쿨롱 효율을 나타냈으며 1000회 이상 충·방전에서 성능이 유지됐다. 이를 적용한 리튬-황 전지는 황 양극 기준 에너지 밀도 2,100 Wh kg⁻¹, 300회 후 용량 유지율 70%를 기록했고, 파우치 셀에서는 전체 무게 기준 315 Wh kg⁻¹와 20회 후 94.7% 유지율을 보였다. 한국연구재단과 국가과학기술연구회 지원으로 수행된 연구는 'Advanced Functional Materials'에 8월 26일 온라인 게재됐다.

9월 18일

효율·산업 탈탄소이뉴스투데이

고려대·KIST, 뉴런·시냅스 겸용 뉴로모픽 소자 개발

고려대 KU-KIST융합대학원/융합에너지공학과 왕건욱 교수 연구진과 KIST 양성욱 박사 연구진이 공동으로 '재구성형 뉴로모픽 소자' 기술을 개발했다. 연구진은 바나듐 산화물 멤리스터 하나의 내부 구조를 제어해 비휘발성(인공 시냅스)과 휘발성(인공 뉴런) 특성을 동시에 구현했다. 열처리를 통해 소자 내부에 비대칭적인 나노다공성 구조와 산소공공을 형성했으며, 구멍과 결함이 많은 영역은 시냅스, 구조가 촘촘한 영역은 뉴런 기능을 한다. 기존에는 두 특성을 구현하기 위해 서로 다른 재료나 소자를 사용해 시스템 확장 시 제조공정과 회로 구성이 복잡해지는 한계가 있었다. 연구 성과는 고려대, KIST, 한국연구재단의 지원으로 수행됐고 'Advanced Materials' 온라인에 8월 17일 게재됐다.

9월 17일

정책·규제·탄소에너지신문

KIST 이상협 연구원, 탄소중립 융합 전략서 '케카헌' 출간

한국과학기술연구원(KIST) 이상협 책임연구원이 '대한민국 탄소중립 융합 전략 케카헌'을 펴냈다. 제목은 'K-기후기술 카본 헌터스(K-Climate Tech. Carbon Hunters)'의 줄임말로, 기후기술을 산업 경쟁력으로 연결하자는 취지를 담았다. 책은 총 4개 장으로 구성돼 기후위기의 역사·철학적 관점, 주변국과 전력망이 연결되지 않은 '에너지 섬'인 한국의 에너지 현실, AI·과학기술·제조업과 기후기술의 융합, 국제 과학기술 협력을 다룬다. 저자는 효율 개선이 전체 소비량 증가로 이어질 수 있다는 '제본스의 역설'을 언급하며, AI가 생산성을 높이는 동시에 대규모 전력과 자원을 소비한다는 점을 지적했다. 저자는 고려대에서 재료공학을 전공하고 서울대에서 환경공학 석·박사 학위를 받은 뒤 2004년부터 KIST에서 연구해왔다.

9월 10일