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포스텍 진현규 교수팀, 친환경 수소 생산기술 개발

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등록 2018-06-25 14:30:52
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【포항=뉴시스】강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 기계공학과 진현규(사진) 교수가 미국 스탠포드대학교 기계공학과 아룬 마줌다(Arun Majumdar) 교수팀과 재료공학과 윌리엄 추에(Wiliam Chueh) 교수팀과의 공동 연구를 통해 2단계 열화학적인 방법으로 수소를 만들 때 물 분해 반응온도를 획기적으로 낮춰 친환경적이고 경제적으로 수소를 생산할 수 있는 폴리-양이온 산화물(Poly-cation oxide, PCO)을 발견했다고 25일 밝혔다.2018.06.25.(사진=포스텍 제공)     photo@newsis.com
【포항=뉴시스】강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 기계공학과 진현규 교수가 미국 스탠포드대학교 기계공학과 아룬 마줌다(Arun Majumdar) 교수팀과 재료공학과 윌리엄 추에(Wiliam Chueh) 교수팀과의 공동 연구를 통해 2단계 열화학적인 방법으로 수소를 만들 때 물 분해 반응온도를 획기적으로 낮춰 친환경적·경제적으로 수소를 생산할 수 있는 폴리-양이온 산화물(Poly-cation oxide, PCO)을 발견했다고 25일 밝혔다.
 
 연구팀은 2단계 열화학적 반응과정에서 촉매물질을 이용해 물로부터 수소와 산소를 분리해 수소를 생산하는 방법에 주목했다.

 이 방법은 기존 촉매물질들을 사용할 경우 1400도 이상의 고온 환경이 필요하다는 점이 상용화에 가장 큰 걸림돌로 작용해 왔다.

 연구팀은 물 분해 반응온도를 결정하는 데 물질 내부의 무질서도(엔트로피)가 중요한 역할을 한다는 점에 착안해 2단계 열화학적 물 분해 반응을 거치는 동안 무질서도가 크게 변화할 수 있는 폴리-양이온 산화물을 개발했다.

 폴리-양이온 산화물을 사용하면 이전보다 크게 낮은 온도인 1100도 미만에서도 수소를 분해할 수 있게 되며 기존의 화학공정시설도 활용할 수 있어 친환경적인 수소의 대량 생산에 용이하고 산업현장에서도 손쉽게 응용될 수 있다. 

 이 연구는 에너지분야 국제 권위지인 에너지와 환경 과학(Energy and Environmental Science) 최신호를 통해 발표됐다.
 
 진현규 교수는 “2단계 열 화학적 물 분해 반응을 통한 수소 생산기술은 경제성과 상용화 가능성에서 높은 평가를 받고 있음에도 불구하고 높은 온도를 필요로 했기 때문에 상용화가 늦어지고 있었다”며 “이번 폴리-양이온 산화물의 발견은이산화탄소 발생 없는 수소 대량생산 기술의 상용화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

 dr.kang@newsis.com
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