Category Article
[½Å±â¼ú]½Î°í È¿°úÀûÀ¸·Î ÀÏ»êȭź¼Ò¸¦ ¸¸µå´Â ¹æ¹ý
2020-10-01

½Î°í È¿°úÀûÀ¸·Î ÀÏ»êȭź¼Ò¸¦ ¸¸µå´Â ¹æ¹ý
¼º´É·¾ÈÁ¤¼º °³¼±µÈ ¼ö¼ÒÃ˸Å, ¹ÝÀÀ¼±Åüº Çâ»óµÈ ÁÖ¼®Ã˸Å

¸Þź °Ç½Ä °³Áú ¹æ½ÄÀº »ý»êµÇ´Â ÇÕ¼º°¡½ºÀÇ ºñÀ²ÀÌ ±âÁ¸ÀÇ ½À½Ä °³Áú ¹æ½Ä¿¡ ºñÇØ ³ôÀº ÆíÀÌÁö¸¸ »ó¿ëÈ­¿¡´Â ¾ÆÁ÷ ¸¹Àº Á¦¾àÀÌ ÀÖ´Â °ÍÀ¸·Î ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. ±×·±µ¥ ¿ï»ê°úÇбâ¼ú¿ø(UNIST)ÀÇ ¿¬±¸ÆÀÀÌ ÀÌ ±â¼ú¿¡ »ç¿ëÇÏ´Â Ã˸ÅÀÇ ¼º´É°ú ¾ÈÁ¤¼ºÀ» °­È­ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ» °³¹ßÇß´Ù. ÀÌ ¹æ¹ýÀº ¸Þź °Ç½Ä °³Áú»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó, °íü »êÈ­¹° ¿¬·áÀüÁö, Àú¿Â Àü±âÈ­ÇÐ ¹ÝÀÀ µî ´ëºÎºÐÀÇ ¿¡³ÊÁö º¯È¯ ±â¼ú ºÐ¾ß¿¡¼­ ´Ù¾çÇÏ°Ô È°¿ë µÉ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î Àü¸ÁµÈ´Ù. ¶Ç, UNIST¿Í Çѱ¹°úÇбâ¼ú¿ø(KAIST)ÀÇ °øµ¿¿¬±¸ÆÀÀº Àú·ÅÇÑ ÁÖ¼®°ú ź¼Ò ÁöÁöü ±â¹ÝÀÇ ‘ÀÏüÇü’Ã˸Å(Àü±Ø)¸¦ °³¹ßÇß´Ù. ÀÌ Ã˸Ŵ ¹ÝÀÀ¼±ÅüºÀÌ ¸Å¿ì ³ô¾Æ ÀÏ»êȭź¼Ò »ý»êÈ¿À²ÀÌ ±âÁ¸ ÁÖ¼® Ã˸ÅÀÇ 100¹è ÀÌ»óÀ̶ó°í ÇÑ´Ù. (¸ÞÀÎ À̹ÌÁö: ±Ø´ëÈ­µÈ ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯ Çö»ó(Topotactic Ion Exchange) ¸ð½Äµµ)
 
Á¤¸® °­Ã¢´ë ±âÀÚ ÀÚ·á ¿ï»ê°úÇбâ¼ú¿ø(UNIST)
 
¿Â½Ç°¡½º·Î ¼ö¼Ò ¸¸µç´Ù
¿Â½Ç°¡½ºÀÎ ¸Þź(CH©þ)°ú ÀÌ»êȭź¼Ò(CO©ü)¸¦ °íºÎ°¡°¡Ä¡ ¼ö¼Ò(H©ü)·Î ¹Ù²ãÁÖ´Â »õ·Î¿î ³ª³ë Ã˸Ű¡ °³¹ßµÆ´Ù. ÀÌ Ã˸Ŵ ±âÁ¸ÀÇ Àü±Ø Ã˸ź¸´Ù ¸Þź-¼ö¼Ò º¯È¯ È¿À²ÀÌ 2¹è ÀÌ»ó ¶Ù¾î³ª ´Ù¾çÇÑ ¿¡³ÊÁö º¯È¯ ±â¼ú ¹ßÀü¿¡ ±â¿©ÇÒ °ÍÀ¸·Î ±â´ë¸¦ ¸ðÀ¸°í ÀÖ´Ù. ¼ö¼Ò°æÁ¦ÀÇ È°¼ºÈ­¿Í ÇÔ²² ¼ö¼ÒÀÇ ¾²ÀÓ»õ´Â Á¡Á¡ ´õ ³Ð¾îÁö°í ÀÖ´Ù. ÀÏ»êȭź¼Ò´Â »ê¾÷¿¡¼­ »ç¿ëµÇ´Â È­ÇÕ¹° ¹× ¿¬·á »ý»êÀ» À§ÇÑ ¿ø·á·Î »ç¿ëµÈ´Ù.
 
¿Â½Ç°¡½ºÀÎ ¸Þź°ú ÀÌ»êȭź¼Ò·Î ¼ö¼Ò¿Í ÀÏ»êȭź¼Ò(CO)¸¦ ¸¸µå´Â ¸Þź °Ç½Ä °³Áú ¹ÝÀÀ¿¡´Â Åë»ó ´ÏÄÌ(Ni) ±Ý¼Ó º¹ÇÕü Ã˸Ű¡ ÁÖ·Î »ç¿ëµÆ´Ù. ÇÏÁö¸¸ °í¿Â¿¡¼­ Ã˸ų¢¸® ¹¶Ä¡°Å³ª ¹ÝÀÀÀÌ ¹Ýº¹µÇ¸é Ã˸Šǥ¸é¿¡ ź¼Ò°¡ ½×À̱⠶§¹®¿¡ ¿À·¡ »ç¿ëÇÏ¸é ¼º´ÉÀÌ ¶³¾îÁö°í ¼ö¸íµµ ª´Ù. ±×·±µ¥ UNISTÀÇ ¿¡³ÊÁöÈ­ÇаøÇаú ±è°Çű³¼öÆÀÀº ¿Â½Ç°¡½ºÀÎ ¸Þź°ú ÀÌ»êȭź¼Ò·Î ¼ö¼Ò¿Í ÀÏ
»êȭź¼Ò(CO)¸¦ ¸¸µå´Â ¹ÝÀÀ¿¡ ¾²ÀÌ´Â Ã˸ÅÀÇ ¼º´É°ú ¾ÈÁ¤¼ºÀ» °­È­ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ» °³¹ßÇß´Ù.
 
¿¬±¸ÆÀÀÌ ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÑ ¹æ¹ýÀº ö(Fe)À» º¹ÇÕü Ã˸ÅÇ¥¸é¿¡ ¾ã°Ô ÀÔÇô ´ÏÄÌ(Ni, Ã˸ſªÇÒÀ» ÇÏ´Â Çٽɹ°Áú)ÀÌ Ç¥¸éÀ¸·Î ´õ Àß ¿Ã¶ó¿À°Ô ÇÏ´Â °ÍÀÌ´Ù. À̹ø ½ÇÇè¿¡¼­´Â 2 Á¾·ùÀÇ ¾çÀ̿°ú 1Á¾·ùÀÇ À½ÀÌ¿ÂÀ» °®´Â Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ±¸Á¶ÀÇ º¹ÇÕü Ã˸Ű¡ »ç¿ëµÆ´Ù°í ÇÑ´Ù.
 
¾çÀÌ¿Â Áß Çϳª°¡ ÀüÀ̱ݼÓ(´ÏÄÌ)ÀÌ´Ù. ´ÏÄÌÀº º¹ÇÕü ¹ÛÀ¸·Î ³ª°¡·Á´Â ¼ºÁúÀÌ °­ÇÏ°í öÀº ¾ÈÀ¸·Î µé¾î°¡·Á´Â ¼ºÁúÀÌ °­ÇØ µÎ ¹°ÁúÀÌ ÀÚ¸®¸¦ ¹Ù²Ù°Ô µÇ´Â ¿ø¸®´Ù. »õ·Ó°Ô ¿Ã¶ó¿Â ´ÏÄÌ ¶§¹®¿¡ ÀÔÀÚ°£ ¹¶Ä§À̳ª Ç¥¸é¿¡ ź¼Ò°¡ ½×ÀÌ´Â Çö»óÀÌ ¾ïÁ¦µÈ´Ù. ¶Ç ¹ÛÀ¸·Î ³ª¿Â ´ÏÄÌÀÌö°ú °áÇÕÇØ ¹ÝÀÀ¼ºÀÌ ´õ ÁÁ¾ÆÁø´Ù.
 
Á¦1ÀúÀÚÀÎ ÁÖ»ó¿í UNIST ¿¡³ÊÁö°øÇаú ¼®·¹Ú»çÅëÇÕ°úÁ¤ ¿¬±¸¿øÀº “±ÕÀÏÇÏ°í ¹Ì¼¼ÇÑ Ã¶ ¹Ú¸·À» ÀÔÈú ¼ö ÀÖ´Â ±â¼úÀ» ÀÌ¿ëÇØ ‘ÀÚ¸®±³Ã¼ ¿ëÃâ Çö»ó’À» ÃËÁø½ÃÄ×´Ù” °í ¼³¸íÇß´Ù. ±× ±â¼úÀ̶õ ¿øÀÚÃþ ÁõÂø¹ý(Atomic layer deposition)À» ¸»ÇÑ´Ù. ÀÌ ±â¼úÀº ¹ÝÀÀ¹°°ú Ç¥¸éÀÇ ¹ÝÀÀ¸¸ ÀϾ°í, ¹ÝÀÀ¹° »çÀÌ¿¡´Â ¹ÝÀÀÀÌ ÀϾÁö ¾Ê¾Æ °úÀ×ÀÇ ¹ÝÀÀ ±âü°¡ °ø±ÞµÇ¾îµµ ´ÜÃþÀÇ ¿øÀÚÃþ¸¸ Çü¼ºµÇ´Â ‘ÀÚ°¡-¾ïÁ¦’(Self-limiting) Ư¼ºÀ» °®°í ÀÖ´Ù. ±âÁ¸ ÁõÂø ±â¼ú°ú ´Þ¸® ¿øÀÚÃþÀ» ÇÑ Ãþ¾¿ ¹Ì¼¼ÇÏ°Ô Á¶ÀýÇÏ¿© ¹Ú¸·À» ¼ºÀå½Ãų ¼ö ÀÖ´Â °íµµÈ­µÈ ±â¼úÀ̶ó°í ÇÑ´Ù. °øµ¿ Á¦1ÀúÀÚÀÎ ¼º¾Æ¸² UNIST ¿¡³ÊÁö°øÇаú ¼®·¹Ú»çÅëÇÕ°úÁ¤ ¿¬±¸¿øÀº “ö ¹Ú¸·À» 20ȸ ¹Ýº¹Çؼ­ ÀÔÇûÀ» ¶§ Ã˸Š´ÜÀ§ ¸éÀû ´ç ¾à 400°³°¡ ³Ñ´Â ³ª³ë ÀÔÀÚ(ö-´ÏÄÌ ÇÕ±Ý)°¡ »ý°å°í, ÀÌ ÀÔÀÚµéÀº ´ÏÄÌ°ú ö·Î ÀÌ·ïÁ® Ã˸Š¹ÝÀÀ¼ºÀÌ ³ô´Ù”°í ¼³¸íÇß´Ù.
 
»õ·Î¿î ³ª³ë Ã˸Ÿ¦ »ç¿ëÇÑ ¸Þźº¯È¯ ¼º´ÉÀº 700¡É¿¡¼­ 70%ÀÌ»óÀÇ ³ôÀº º¯È¯È¿À²À» º¸¿´°í, ¾ÈÁ¤¼º¿¡¼­µµ 400½Ã°£ ÀÌ»óÀ» À¯ÁöÇÑ °á°ú¸¦ º¸¿´´Ù. ±è±³¼ö´Â “ÀÌ´Â ±âÁ¸ Àü±Ø Ã˸Šº¸´Ù º¯È¯ È¿À²ÀÌ 2¹è ÀÌ»ó ¶Ù¾î³­ °Í”À̶ó¸ç, “°³¹ßµÈ Ã˸Ŵ ´Ù¾çÇÑ ¿¡³ÊÁö º¯È¯ ±â¼ú ºÐ¾ß¿¡ ¾²ÀÏ °Í”À̶ó°í ±â´ëÇß´Ù.
 
À̹ø ¿¬±¸´Â ÇÑÁ¤¿ì Æ÷Ç×°ø´ë ±³¼ö, ¹Ì(Ú¸) Ææ½Çº£´Ï¾Æ´ë Á¸ º¸½º(John M. Vohs) ±³¼ö, ·¹À̸óµå °íƼ(Raymond J. Gorte) ±³¼öµµ ÇÔ²² Âü¿©Çß´Ù. ¿¬±¸°á°ú´Â °úÇÐÀú³Î <»çÀ̾ð½º>(Science)ÀÇ ÀÚ¸ÅÁöÀÎ <»çÀ̾𽺠¾îµå¹ê½Ã½º>(Science Advances) 8¿ù 26ÀÏÀÚ ¿Â¶óÀÎÆÇ¿¡ °ÔÀçµÆ´Ù.1)
 

ÀÏ»êȭź¼Ò ¸¸µå´Â ¶Ç ´Ù¸¥ ¹æ¹ý
Áö±¸ ¿Â³­È­¸¦ ÀÏÀ¸Å°´Â ÀÌ»êȭź¼Ò(CO©ü)¸¦ ÀÏ»êȭź¼Ò(CO)·Î ¹Ù²Ù´Â ¶Ç ´Ù¸¥ ±â¼úµµ °³¹ßµÆ´Ù. UNIST ¿¡³ÊÁöÈ­ÇаøÇаúÀÇ ±Ç¿µ±¹ ±³¼öÆÀÀº KAIST °­¼®Å·±èÇüÁØ ±³¼ö ¿¬±¸ÆÀ°ú °øµ¿À¸·Î Àú·ÅÇÑ ÁÖ¼®°ú ź¼Ò ÁöÁöü ±â¹ÝÀÇ ‘ÀÏüÇü’Ã˸Å(Àü±Ø)¸¦ °³¹ßÇß´Ù. ÀÌ Ã˸Ŵ ÀÏ»êȭź¼Ò¸¸ °ñ¶ó¼­ ¸¸µé ¼ö ÀÖ´Â ¹ÝÀÀ¼±ÅüºÀÌ ¸Å¿ì ³ô¾Æ ÀÏ»êȭź¼Ò »ý»ê È¿À²ÀÌ ±âÁ¸ ÁÖ¼® Ã˸ÅÀÇ 100¹è ÀÌ»óÀÌ´Ù. ¶Ç Àü±âÀåÀ» È°¿ëÇØ ¹ÝÀÀ ¼±ÅüºÀ» Á¶ÀýÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» ¹àÇô ÇмúÀûÀ¸·Îµµ ³ôÀº °¡Ä¡¸¦ ÀÎÁ¤¹Þ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ´Â ÁÖ¼® Ã˸Ű¡ ÀÏ»êȭź¼Ò »ý»ê¿¡ ºÒ¸®ÇÏ´Ù´Â 50³â ³Ñ´Â Åë³äÀ» µÚÁý´Â ¼º°ú·Î Æò°¡µÈ´Ù. ¶Ç, À̹ø ¿¬±¸´Â ¿¬·á, Çöó½ºÆ½, ¼¼Á¦ ¹× Á¢ÂøÁ¦ Á¦Á¶ µî¿¡ Æø³Ð°Ô ¾²ÀÌ´Â ÀÏ»êȭź¼Ò¸¦ °ª½Î°í È¿À²ÀûÀ¸·Î »ý»êÇÒ ¹æ¹ýÀ¸·Î ±â´ë¸¦ ¸ð¾Ò´Ù.
 
ÁÖ¼®(Sn)Àº ÀÏ»êȭź¼Ò¸¦ »ý»êÇÏ´Â ±Ý, Àº ±â¹Ý Ã˸ź¸´Ù Àú·ÅÇÏ´Ù´Â ÀåÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. ÇÏÁö¸¸ ÁÖ¼®À» ÀÌ»êȭź¼Ò º¯È¯ ¹ÝÀÀ¿¡ ¾²¸é ÀÏ»êȭź¼Òº¸´Ù Æ÷¸§»ê(formic acid)ÀÌ ´õ ¸¹ÀÌ »ý±ä´Ù. ÀÏ»êȭź¼Ò¸¦ ¸¸µå´Â ¹ÝÀÀ ¼±ÅüºÀÌ ³ôÁö ¾ÊÀº °ÍÀÌ´Ù.
 
°øµ¿ ¿¬±¸ÁøÀº ź¼Ò³ª³ëÆ©ºê¸¦ ÇÔ²² ½á ÁÖ¼®À¸·Î ÀÏ»êȭź¼Ò¸¸ °ñ¶ó ¸¸µé ¼ö ÀÖ´Â Ã˸Ÿ¦ °³¹ßÇß´Ù. ³ª³ë¹ÌÅÍ(§¬, 10-9) Å©±âÀÇ ÁÖ¼® ÀÔÀÚ°¡ ź¼Ò³ª³ëÆ©ºê Ç¥¸é¿¡ ºÙÀ¸¸é Àü±âÀåÀÇ º¯È­·Î ÀÏ»êȭź¼Ò°¡ »ý±â´Â ¹ÝÀÀÀÌ ÃËÁøµÈ´Ù. ÁÖ¼® ÀÔÀÚ ÁÖº¯ÀÇ Àü±âÀå º¯È­·Î ¹ÝÀÀ¹°ÀÎ ÀÌ»êȭź¼Ò°¡ ÁÖ¼® ÀÔÀÚ Ç¥¸é¿¡ ´õ Àß ´Þ¶óºÙ±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ¹Ý¸é Æ÷¸§»êÀ» ¸¸µå´Â ¹ÝÀÀÀº ź¼Ò³ª³ëÆ©ºê°¡ À¯¹ßÇÏ´Â Àü±âÀå º¯È­¿¡ ¿µÇâÀ» ¹ÞÁö ¾Ê´Â´Ù. Æ÷¸§»ê »ý¼º ¹ÝÀÀ°ú ÀÏ»êȭź¼Ò »ý¼º ¹ÝÀÀÀº °æÀï°ü°è¿¡ Àֱ⠶§¹®¿¡, °³¹ßµÈ Ã˸Ÿ¦ ¾²¸é ÀÏ»êȭź¼Ò´Â ¸¹ÀÌ ¸¸µé°í Æ÷¸§»ê »ý¼ºÀº ¾ïÁ¦ ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
 
±Ç¿µ±¹ ±³¼ö´Â “ÀÌ»êȭź¼Ò º¯È¯ ¹ÝÀÀ Ã˸ŠµðÀÚÀο¡ Àü±âÀåÀ» ¾î¶»°Ô È°¿ë ÇÒ ¼ö ÀÖ´ÂÁö¸¦ ÃÖÃÊ·Î Áõ¸íÇÑ ¿¬±¸¶ó ¶æ±í´Ù”°í ¼³¸íÇß´Ù. ƯÈ÷, À̹ø¿¡ °³¹ßµÈ ÁöÁöü ÀÏüÇü Ã˸Ŵ ¸¶Ä¡ µµÀڱ⸦ ¸¸µé µí ±Á´Â ¹æ½ÄÀ¸·Î ½±°Ô Á¦Á¶ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ź¼Ò³ª³ëÆ©ºê, ÁÖ¼® ³ª³ëÀÔÀÚ, °íºÐÀÚ·Î ÀÌ·ïÁø ¹Ý¾×ü »óÅÂ(Sol, Á¹) È¥ÇÕ¹°À» °¡¿îµ¥°¡ ºó ¿øÅë(Áß°ø»ç ±¸Á¶) ÇüÅÂÀÇ Àü±ØÀ¸·Î ¸¸µç µÚ À̸¦ °í¿Â¿¡¼­ ±»È÷´Â(¼Ò°á)¹æ½ÄÀÌ´Ù. °¡¿îµ¥°¡ ¶Õ·Á ÀÖ´Â ±¸Á¶¶ó ¹ÝÀÀ¹°ÀÎ ÀÌ»êȭź¼Ò ±âüÀÇ È®»êÀÌ ¿øÈ°ÇÏ´Ù´Â ÀåÁ¡µµ ÀÖ´Ù. ¶Ç ÁÖ¼®ÀÔÀÚ¿Í ÁöÁöüÀΠź¼Ò³ª³ëÆ©ºê°¡ ¼Ò°á ¹ÝÀÀÀ¸·Î ´Ü´ÜÈ÷ °áÇÕµÅÀÖ¾î ÁÖ¼®ÀÌ Àü±Ø Ç¥¸é¿¡¼­ ¹þ°ÜÁö´Â ¹®Á¦µµ ÇØ°áÇß´Ù.
 
ÇÑÆí, ¿¬±¸ÆÀÀº À̷аè»êÀ» ÅëÇØ ÁÖ¼® ±â¹Ý Ã˸ſ¡¼­ °³¹Ì»êÀÌ ¾Æ´Ñ ÀÏ»êȭź¼Ò°¡ »ý¼ºµÇ´Â ¿ø¸®¸¦ ±Ô¸íÇß´Ù. °è»ê¿¡ µû¸£¸é ź¼Ò³ª³ëÆ©ºê°¡ ÁÖ¼® Ç¥¸éÀÇ ÀüÀڹеµ¸¦ ³ôÀÌ´Â °ÍÀ¸·Î ³ªÅ¸³µ´Ù. ÀüÀڹеµ°¡ ³ô¾ÆÁ® ÀÌ»êȭź¼Ò°¡ ÁÖ¼® Ç¥¸é¿¡ Àß ÈíÂøÇÒ ¼ö ÀÖ´Â Á¶°ÇÀÌ µÇ´Â °ÍÀÌ´Ù. ¶ÇÇÑ ÁÖ¼® Ç¥¸é¿¡ Çü¼ºµÈ Àü±âÀåÀº ÈíÂøµÈ ÀÌ»êȭź¼Ò°¡ ÀüȯµÇ¾î ÀÏ»êȭź¼Ò°¡ »ý¼ºµÇ´Â ¹ÝÀÀÀ» ÃËÁøÇÏÁö¸¸, Àü±âÀå¿¡ ¹Î°¨ÇÏÁö ¾ÊÀº Æ÷¸§»êÀÇ »ý¼ºÀº ¾ïÁ¦µÈ´Ù.
 
À̹ø ¿¬±¸´Â Àç·á°øÇзÀü±âÈ­ÇÐ ºÐ¾ßÀÇ Àú³ÎÀÎ <¿¡À̽ÿ¡½º ¿¡³ÊÁö ·¹ÅÍ>(ACS Energy Letters) ¼ÓÇ¥Áö³í¹®(inside cover)·Î ¼±Á¤µÅ 9¿ù 11ÀÏ¿¡ ÃâÆǵƴÙ.2) ¿¬±¸ ¼öÇàÀº Â÷¼¼´ëź¼ÒÀÚ¿øÈ­¿¬±¸´Ü (NCUP)°ú ¹Ì·¡¼ÒÀçµð½ºÄ¿¹ö¸®»ç¾÷ÀÇ Áö¿øÀ¸·Î ÀÌ·ïÁ³´Ù.

<Âü°í>----------- 
1) ³í¹®¸í: Highly active dry methane reforming catalysts with boosted in situ grown Ni-Fe nanoparticles on perovskite via atomic layer deposition 
2) ³í¹®¸í: Electric field mediated selectivity switching of electrochemical CO2 reduction from formate to CO on carbon supported Sn

Æ®À­ÅÍ ÆäÀ̽ººÏ

< Energy News >


Copyright(ÁÖ)Àü¿ì¹®È­»ç All rights reserved.