전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
전국 대전·세종·충남

속보

더보기

IBS, 20배 싸고 4배 더 지속 '수소 생산 촉매' 개발

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = 국내 연구진이 20배 저렴하면서 더 오래 사용할 수 있는 수소 생산 촉매를 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 나노구조물리 연구단 이효영 부연구단장(성균관대 화학과 펠로우교수) 연구진이 원가가 20배 싸면서 생산성이 약 6배 높고 최소 4배 길게 지속되는 물 분해 촉매를 개발했다고 24일 밝혔다.

물 전기분해 비용을 획기적으로 절감해 친환경 수소 보급에 기여할 것으로 기대된다.

연구진이 개발한 전기촉매 결정 구조 및 물 분해 과정[사진=IBS] 2020.11.24 memory4444444@newspim.com

수소 생산 방법 중 유일하게 이산화탄소가 발생하지 않는 친환경 방법은 전기분해다. 물(H2O)을 수소(H2)와 산소(O2)로 분해하는 것이다.

이때 산소 발생 반응이 매우 느려 전체 물 분해 속도가 저하되면서 생산성을 낮추는 원인이 된다. 생산 속도를 높이는 촉매로 루테늄 산화물(RuO2)과 이리듐 산화물(IrO2)이 쓰이지만 가격이 1kg 당 7만 달러가 넘고 24시간 이상 지속되기도 어려웠다.

이에 연구진은 저렴한 전이 금속인 코발트, 철, 극소량의 루테늄(Ru)위에 산소 원자를 부착해 촉매를 개발했다. 이는 기존 촉매보다 20배 저렴하면서 성능이 뛰어나고 최소 100시간 이상 지속이 가능한 결과를 보였다.

높은 성능의 촉매를 만들기 위해서는 속도 결정 단계가 중요하다. 전기분해 과정에서 산소는 4단계를 거쳐 만들어진다. 이 중 산소 발생 직전 단계인 OOH는 안정화가 어려워 다음 단계인 산소 발생 효율이 낮았다. OOH 생성은 가장 많은 에너지가 드는 속도 결정 단계로 OOH가 불안정하면 다음 단계인 산소가 되지 못하고 이전 단계로 돌아온다.

연구진은 촉매 표면에 산소를 미리 흡착하면 OOH를 안정화시킬 것이라고 예상했다. 이에 따라 표면 산소량을 조절하기 쉬운 코발트-철 합금을 만들어 실험을 진행했다.

그 결과 촉매 결정에 산소 원자 8개를 붙였을 때 가장 산소 발생량이 높음을 확인했다. 여기에 루테늄 원자를 더해 속도 결정단계에서 에너지 장벽을 줄이고 이를 전기 전도도가 높은 다공성 탄소층 위에 붙였다.

이렇게 개발한 촉매는 기존 대비 생산량이 약 6배 많았고 훨씬 낮은 전압으로 산소를 발생시킬 수 있었다. 산소 발생속도가 빠를수록 전류밀도가 증가하는데 기존 산화 루테늄(RuO2)은 제곱센티미터 당 10 밀리암페어(mA/cm2)의 전류 밀도를 얻기 위해 298 밀리볼트(mV)을 필요로 했다.

반면 연구진이 개발한 전기촉매는 180 밀리볼트가 필요하다. 낮은 전압으로 물 분해가 가능해 에너지 효율이 높다는 뜻이다.

이밖에 이 촉매는 최소 100시간 이상 유지될 수 있었다. 기존 루테늄 산화물 촉매는 산화가 잘 되어 성능을 24시간 이상 유지하기 힘들었다. 이번에 사용한 코발트-철 합금은 산화가 덜 돼 100시간 이후에도 구조 변화가 없음을 확인했다.

기초과학연구원(IBS)은 나노구조물리 연구단 이효영 부연구단장[사진=IBS] 2020.11.24 memory4444444@newspim.com

이효영 부연구단장은 "물 분해를 통한 친환경 수소를 석유·석탄 부생 수소보다 싼 가격으로 만드는 일은 오랫동안 한계에 직면해 있었다"며 "저렴한 고효율 산소 발생 촉매를 개발함으로써 탈탄소화 친환경 수소경제에 한 걸음 다가설 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구 결과는 환경·에너지 분야 세계적인 권위지인 '에너지&환경과학 (Energy & Environmental science)' 온라인판에 지난 4일 게재됐다.

memory4444444@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
李대통령 국정지지율 61% [한국갤럽] [서울=뉴스핌] 박찬제 기자 = 이재명 대통령의 국정 지지율이 소폭 상승해 61%를 기록했다는 여론조사 결과가 23일 나왔다. 한국갤럽은 지난 20~22일 전국 만 18살 이상 유권자 총 1000명을 대상으로 진행한 조사에서 이 대통령의 직무수행 평가에 '잘하고 있다'며 답한 응답자는 지난주보다 3%포인트(p) 오른 61%로 나타났다. '잘못하고 있다'는 부정 평가는 직전 조사보다 2%p 줄어든 30%로 조사됐다. '의견 없음'은 10%다. 이재명 대통령이 21일 청와대에서 신년 기자회견을 하면서 언론 질문에 답하고 있다. [사진=청와대] 이 대통령 직무 수행의 긍정적 이유는 외교가 27%로 가장 높았다. 뒤이어 '경제·민생'이 14%, '소통'이 8%였다. 부정적 평가 이유로는 '경제·민생'이 22%, '독재·독단'과 '전반적으로 잘못한다'가 각각 7%를 차지했다. '도덕성문제·본인 재판 회피(6%)', '과도한 복지·민생지원금(5%)' 등의 이유도 있었다. 정당 지지도는 여당인 더불어민주당이 2%p 오른 43%, 국민의힘은 2%p 하락한 22%로 조사됐다. 조국혁신당은 3%, 개혁신당 2%, 진보당 1%였다. 무당층은 27%다.이번 조사는 이동통신 3사가 제공한 무선전화 가상번호를 무작위로 추출해 전화조사원이 인터뷰하는 방식으로 이뤄졌다. 표본오차는 95% 신뢰수준에서 ±3.1%포인트다. 응답률은 12.3%다. 자세한 내용은 중앙여론조사심의위원회 홈페이지에서 확인할 수 있다. pcjay@newspim.com 2026-01-23 10:51
사진
한덕수 징역 23년 선고...법정구속 [서울=뉴스핌] 홍석희 박민경 기자 = 윤석열 전 대통령의 내란 행위 방조 등 혐의로 재판에 넘겨진 한덕수 전 국무총리가 21일 1심에서 징역 23년을 선고받았다. 법원은 12·3 비상계엄을 "윤석열 전 대통령의 친위 쿠데타"로 규정하며 조은석 특별검사팀이 구형한 징역 15년을 훌쩍 뛰어넘는 중형을 선고했다. 서울중앙지법 형사합의33부(재판장 이진관)는 이날 내란우두머리방조·내란중요임무종사·위증 등 혐의를 받는 한 전 총리에게 징역 23년을 선고하고, 증거 인멸을 우려로 법정 구속했다. 검정색 정장, 흰색 셔츠에 청록색 넥타이를 매고 법정에 나온 한 전 총리는 재판부가 판결문을 읽는 동안 허리를 꼿꼿이 세우고 무표정으로 앉아 있었다. [서울=뉴스핌] 류기찬 기자 = 한덕수 전 국무총리가 21일 오후 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열린 내란 방조 및 내란 중요임무 종사 혐의 관련 1심 선고 공판에 출석하고 있다. 2026.01.21 ryuchan0925@newspim.com 재판부는 한 전 총리의 내란중요임무종사 혐의에 대해 유죄로 판단하면서 "12·3 비상계엄 선포와 이에 근거해 위헌·위법한 포고령을 발령하고, 군 병력을 동원해 국회 등을 점거한 행위는 형법상 내란 행위에 해당한다"고 판시했다. 재판부는 한 전 총리가 계엄 직전 국무회의의 절차적 요건을 갖추는 방식으로 내란의 중요한 임무를 종사했다고 봤다. 재판부는 "피고인은 윤석열에게 비상계엄에 대한 우려를 표했을 뿐, 반대한다고 말하지 않았다"며 "추가 소집한 국무위원들이 도착했음에도 윤석열에게 반대하거나, (국무위원들에게) 반대 의사를 표시하라고 말하지 않았다"고 했다. 재판부는 한 전 총리가 이상민 전 행정안전부 장관에게 특정 언론사 단전·단수를 이행하도록 함으로써 내란에 중요한 임무에 종사했다고도 판단했다. 또한 비상계엄 선포 및 포고령 발령과 관련해 한 전 총리에게 국헌 문란의 목적이 있다고 봤다. 재판부는 "피고인은 윤석열이 비상계엄을 하고 군 병력을 동원해 국회의 권능을 불가능하게 해 폭동을 일으킬 것을 충분히 예상할 수 있었다"고 지적했다. 재판부는 또한 사후 선포문과 관련해 허위공문서 작성 혐의, 대통령 기록물 관리법 위반, 공용서류 손상을 유죄로 판단했으며 허위공문서 행사 혐의에 대해서는 무죄로 봤다. 재판부는 양형과 관련해 설시하면서 윤 전 대통령의 비상계엄 선포에 대해 강도 높게 비판했다. 재판부는 "12·3 내란은 윤석열과 추종세력에 의한 위로부터의 내란 행위, 친위 쿠데타"라며 "위로부터의 내란은 위헌성 정도가 아래로부터의 내란과 비교할 수 없다"고 지적했다. 이어 "12·3 내란 과정에서 사망자가 발생하지 않았고 내란 행위는 4시간 만에 종료했으나 무장 군인에 맨몸으로 맞선 국민의 용기에 의한 것"이라며 "더불어 국민의 저항에 바탕해 국회에 진입해 계엄 해제 요구안을 (가결한) 일부 정치인의 노력과 위법에 저항하거나 소극적으로 참여한 일부 군경에 의한 것"이라고 부연했다. 재판부는 "피고인은 국무총리로서 헌법과 법률을 준수해야 할 의무가 있음에도 (내란이) 성공할지도 모른다는 사실에 이를 외면하고 일원으로서 가담했다"며 "2회 공판에서 내란 행위에 대한 법적 평가가 필요하다고 했다가, CCTV 재생 등으로 범죄사실이 탄로나자 마지 못해 최후진술에서 반성한다고 했지만 진정성을 보기 어렵다. 진지하게 반성했다고 볼 수 없다"고 했다. [서울=뉴스핌] 류기찬 기자 = 한덕수 전 국무총리가 21일 오후 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열린 내란 방조 및 내란 중요임무 종사 혐의 관련 1심 선고 공판에 출석하고 있다. 2026.01.21 ryuchan0925@newspim.com 재판부가 "피고인을 징역 23년에 처한다"고 주문을 읽자 한 전 총리는 별다른 표정 변화 없이 "재판장님 결정에 겸허하게 따르도록 하겠다"고 말했다. 이어 한 전 총리 측 변호인이 "도주 가능성이 없고 구속되면 항소심과 대법원의 재판 진행에 있어 방어권에 장애가 생긴다"고 했으나, 재판부는 "도주 우려가 있다"며 법정 구속했다. 이날 재판부가 12·3 비상계엄에 대해 "형법상 내란 행위에 해당한다"는 것을 뛰어넘어 "윤석열과 추종세력에 의한 친위 쿠데타"라고 규정하면서, 내란우두머리 혐의를 받는 윤 전 대통령의 유죄 가능성은 더욱 짙어졌다. 앞서 조은석 특별검사팀은 지난해 11월 26일 결심 공판에서 "피고인은 이 사건 내란 사태를 막을 수 있는 사실상 유일한 사람임에도 국민 전체의 봉사자로서 의무를 저버리고 계엄 선포 전후 일련의 행위를 통해 내란 범행에 가담했다"며 한 전 총리에게 징역 15년을 구형했다. 장우성 특별검사보는 선고 직후 기자들과 만나 "재판부의 판단에 경의를 표한다"며 "(항소 여부는) 특검과 회의해본 다음에 말씀드리겠다"고 밝혔다. 한 전 총리는 국정 2인자인 국무총리로서 대통령의 독단적 권한 행사를 견제해야 할 의무가 있음에도, 윤 전 대통령의 위헌·위법한 비상계엄 선포를 막지 않고 방조한 혐의 등을 받는다. 재판 진행 중에 재판부의 요청에 따라 내란중요임무종사 혐의도 추가됐다. 또한 계엄이 해제된 최초 계엄 선포문의 법률적 결함을 보완하기 위해 사후 선포문을 작성·폐기한 혐의와 헌법재판소의 윤 전 대통령 탄핵심판 변론에 증인으로 출석해 '계엄 선포문을 인지하지 못했다'는 취지로 위증한 혐의도 받는다. hong90@newspim.com 2026-01-21 15:51
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동