전극 기체방울 없애 물분해 수소 생산효율 5배 높여

이종호 기자 / 기사승인 : 2020-04-16 16:05:10
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UNIST 류정기.이동욱 교수팀, 고체 표면 기체방울 제거하는 고분자물질 개발
▲기존 전극과 초혐기 필름 전극의 수소 기체 발생 효율 비교. UNIST 제공.

 

 

[울산저널]이종호 기자= 새로운 촉매를 개발하지 않고 전극 표면을 코팅하는 것만으로 수소 생산효율을 크게 높이는 기술이 개발됐다. UNIST 에너지 및 화학공학부 류정기.이동욱 교수 공동연구팀은 '표면에 미세한 구멍이 많은 고분자 젤'을 물 전기분해용 전극에 코팅해 수소 생산효율을 5배 정도 높이는 기술을 개발했다.

 

연구팀은 물을 많이 흡수할 수 있는 고분자물질인 다공성 수화 젤(hydrogel)을 전극 표면에 코팅하면 기체가 잘 달라붙지 않고 떨어진다는 점에 착안했다. 이번 성과는 고분자물질을 고체 표면에 코팅해 '기체를 밀어내는 성질'을 얻은 새로운 기술로 주목받고 있다. 

 

류정기 교수는 "고분자물질은 반응을 촉진하는 촉매 역할을 할 수 없고, 전기가 통하지 않아 수전해 효율을 낮춘다고 예상했는데 이런 점 때문에 전극에 사용된 적이 없었지만 전극 표면을 코팅하는 방식으로 활용해 오히려 수전해 방식의 단점을 해소할 수 있었다"고 설명했다.

 

이동욱 교수는 "이번 연구는 다공성 고분자 수화 젤의 코팅을 이용해 다양한 고체의 표면에 '초혐기성'(기체를 싫어해서 밀어내는 성질)을 구현한 최초의 연구"라며 "수전해뿐 아니라 이산화탄소 자원화 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

 

전다솜 UNIST 박사과정 대학원생과 박진우 UNIST 석박통합과정 대학원생이 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 <사이언스 어드밴시스(Science Advances)> 4월 10일자에 실렸다.

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