서울대 공대는 기계항공공학부 차석원 교수 연구팀(박사과정 장익황, 박준호)이 기능성 산화물 원자층을 결합한 나노금속촉매 안정화 기술 개발에 성공했다고 21일 밝혔다.
연구팀은 금속나노구조가 뭉치는 현상을 방지하기 위해 금속표면에 기능성 산화물로 얇은 막을 형성했다. 산화물은 순수한 금속보다 안정적이기에 금속나노입자가 서로 뭉치는 것을 막아준다. 또 산화막이 촉매로서의 역할을 방해하지 못하도록 원자 수십 층 두께로 형성했다는 점이 획기적이다.
원자막 증착법을 통해 기체(산소)가 음이온(산소이온) 형태로 투과가 가능한 기능성 산화막을 형성함으로써 촉매의 성능이 오히려 증가하는 현상을 관찰했다. 원자막 증착법은 최근 반도체 제작에 널리 사용되고 있는 공정이다.
차석원 교수는 “대량생산이 가능한 생산공정으로 나노금속촉매 내구성과 성능을 동시에 향상시키는 매우 중요한 연구 결과”라며 “연료전지, 이차전지, 슈퍼캐패시터 등과 같은 에너지 저장장치에 사용되는 금속전극의 안정성과 내구성을 획기적으로 개선시킬 수 있어 다양한 산업적 응용이 기대된다”고 전했다.
연구 결과는 어드밴스드 에너지 머터리얼즈 5월 20일자 온라인 판에 속표지 논문으로 게재됐다. 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어사업 일환인 멀티스케일에너지시스템 연구단 지원으로 수행됐다.
김명희기자 noprint@etnews.com
