조용훈 교수는 친환경 자동차와 모바일전자기기의 동력원으로 쓰이는 연료전지의 핵심부품인 막-전극접합체의 촉매제로 질소와 탄소로 이뤄진 흑연질화물(carbon nitride)을 개발하면서 흑연질화물을 대량으로 합성할 수 있는 방법을 학문적으로 규명한 것이 높은 평가를 받고 있다.
이에 앞서 현재 상용화된 대부분의 연료전지는 막-전극접합체의 촉매제로 귀금속인 백금을 사용하고 있다.
특히, 새롭게 개발한 흑연질화물은 백금에 비해 저렴하고 대량 생산할 수 있는 방안을 제시해 연료전지의 가격을 현재보다 대폭 낮출 수 있을 것으로 기대되고 있다.
연구진은 간편하고 대량 합성이 용이한 방법으로 질소와 탄소로만 이루어진 흑연질화물(carbon nitride)을 합성해 이를 고분자전해질 연료전지의 촉매층에 도입하는 성과를 거뒀다.
그 결과 금속성분이 완전히 배제된 물질만으로도 기존의 백금을 촉매로 사용한 연료전지의 성능에 근접하는 결과를 얻었으며, 특히 산 분위기하에서도 뛰어난 성능을 보이는 것을 확인했다.
이번 연구는 강원대학교 삼척캠퍼스 화학공학과 조용훈 교수를 중심으로 서울대학교 화학생물공학부와 해군사관학교가 공동으로 진행해 눈길을 끌었다.
한편, 연구를 주도한 조용훈 교수는 2013년에 새로운 개념의 나노구조로 이루어진 막-전극접합체를 제작해 이를 실제 연료전지에 적용 하는데 성공했으며 “Nature Communications”지에 논문을 발표한 것을 포함해 그 동안 연료전지, 이차전지 그리고 태양전지 등의 신재생에너지 분야의 국제적으로 저명한 SCI 저널에 60편이 넘는 논문을 발표하는 등 두각을 나타내고 있다.
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