신소재공학과 이성준 학생(4학년, 지도교수 박유세)이 미국 화학회(American Chemical Society)가 발간하는 국제학술지‘ACS Sustainable Chemistry & Engineering (IF=8.4)’에 제1저자로 논문을 게재했다. 학부생이 주저자로 SCIE급 국제학술지에 논문을 게재하는 것은 이례적인 일이다.

이번 연구는 ‘Highly Active Cobalt–Copper–Selenide Electrocatalysts for Solar-Driven Oxygen Evolution Reaction: An Electrochemical Activation Energy Aspect’라는 제목으로 게재됐으며, 그린 수소 생산 기술로 주목받고 있는 알칼라인 수전해 기술의 산소 발생 반응 전극 개발에 관한 것이다. 이 논문은 연구결과의 중요성을 인정받아 해당 저널의 표지 논문으로도 선정됐다.

이번 연구로 이성준 학생은 저가의 구리-코발트-셀레나이드 촉매를 다공성 전극 기판에 직접 성장시킨 촉매 일체형 전극을 개발했다. 제작된 전극은 전기화학 활성화 과정을 통해 표면 재배열되어 산소 발생 반응에 우수한 활성을 가지는 구리-코발트-옥시수산화물을 형성했고, 고가의 귀금속 기반의 전극보다 우수한 성능을 보였다.

본 연구는 전극 성능 향상의 이유를 기존에 시도되지 않았던 전기화학 활성화 장벽의 관점에서 설명하여 기존의 연구들과 차별성을 가진다.

또한, 이성준 학생은 개발한 촉매 일체형 전극이 적용된 알칼라인 수전해 셀과 실리콘 태양전지와의 통합 시스템을 구축하여 탄소 배출 없는 진정한 의미의 그린 수소를 고효율(태양광-수소 변환 효율: 13 %)로 생산하는데 성공했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단이 주관하는 기본연구와 지역혁신 선도연구센터(RLRC)사업 및 산업통상자원부의 탄소중립산업핵심기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

 

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