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진현규 포스텍 기계공학과 교수 (포스텍)

(경북=NSP통신) 최병수 기자 = 포스텍(POSTECH, 총장 김도연) 기계공학과 진현규 교수는 미국 스탠포드대학교 기계공학과 아룬 마줌다 교수팀, 스탠포드대학교 재료공학과 윌리엄 추에 교수팀과 공동으로 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 발견했다.

연구팀은 2단계 열화학적 반응을 통해 촉매물질을 이용해 물로부터 수소와 산소를 분리해 수소를 생산하는 방법에 주목했으며 이 방법의 상용화에 있어 가장 큰 걸림돌은 기존 촉매물질들을 사용할 경우 1400℃(도씨) 이상의 고온 환경이 필요하다는 것이었다.

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

폴리-양이온 산화물을 사용하면 이전보다 크게 낮은 온도인 1100℃ 미만에서도 수소를 분해할 수 있게 된다. 이렇게 되면 기존의 화학공정시설을 활용할 수 있어 대량생산에 용이하고 산업현장에서 쉽게 활용될 수 있을 전망이다.

진현규 교수는 “2단계 열 화학적 물 분해 반응을 통한 수소 생산기술은 경제성 및 상용화 가능성에서 높은 평가를 받고 있음에도 불구하고 높은 온도를 필요로 했기 때문에 상용화가 늦어졌는데, 이번 폴리-양이온 산화물의 발견으로 이산화탄소 발생 없는 수소 대량생산 기술의 상용화에 기여할 수 있을 것이다”고 기대했다.

NSP통신/NSP TV 최병수 기자, fundcbs@nspna.com
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