대구대 심준호 교수 연구팀, 새로운 이중 금속 촉매 CoCu@NC 개발

대구대학교 나노화학전공 4학년생인 오혜진 학생이 주도한 연구가 최근 미국화학회 학술지인 ‘ACS Omega’ 온라인판에 게재돼 주목받고 있다.

이 학생이 소속된 심준호 교수 연구팀은 연료전지의 산소 환원 반응용 환원극 촉매 개발을 위해 새로운 이중 금속 촉매인 CoCu@NC(CoCu-embedded N-doped carbon nanostructure)를 개발했다.

연구팀은 효율적인 산소 환원 반응을 위해 새로운 형태의 제올라이트 이미다졸레이트 프레임워크(ZIF)를 이용한 비귀금속 촉매를 합성했다. 이 촉매는 기존의 백금 기반 촉매에 비해 뛰어난 내구성과 비용 효율성을 나타냈다.

이 촉매는 고온 열처리 과정에서 질소가 도핑된 탄소 나노구조체의 바깥쪽 껍질이 내부 금속을 보호하는 구조로 형성돼 높은 산소 흡착 능력을 발휘한다. 특히 CoCu@NC-750은 백금 촉매보다 향상된 반응성과 안정성을 보여 연료전지의 환원극에서 효율적으로 사용될 수 있는 잠재력을 입증했다.

오혜진 학생은 “이번 연구를 통해 연료전지 기술의 상업적 활용 가능성을 한층 더 높여 지속 가능한 에너지 솔루션에 기여할 수 있게 되어 기쁘다”고 말했다. 올해 8월 조기 졸업을 앞둔 그는 대학원에 진학해 관련 연구를 계속 이어갈 계획이다.

이 연구를 지도한 심준호 화학교육과 교수는 “오혜진 학생의 연구는 학부생 수준을 넘어서는 이례적 성과로 평가된다”며 “연구팀 소속 학생들의 독창적인 아이디어와 끈기 있는 노력이 높은 수준의 연구 결과를 낳았다”고 밝혔다.

한편, 이 연구는 중소벤처기업부의 지역특화산업육성+(R&D) 사업과 한국연구재단의 과학기술분야 기초연구사업 등의 지원을 받아 수행됐다.