전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 에너지

속보

더보기

수소 대량생산 새 촉매 개발..‘원자가 수소생산 핵심’

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

UNIST·英연구진, 물 전기분해용 새 촉매합성
이황화나이오븀 적층 내 잉여 원자 규명

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 차세대 청정에너지원인 수소를 대량으로 생산할 수 있는 새로운 촉매가 개발됐다. 물질 구조 속에서 남아도는 원자들이 수소 생산량을 높이는 핵심이라는 사실도 함께 밝혀져 눈길을 끌고 있다.

UNIST(울산과학기술원) 정후영·신현석 교수팀은 영국 케임브리지대 매니쉬 초왈라(Chhowalla) 교수팀과 공동 연구로 수소를 대량으로 생산할 수 있는 촉매(금속성 이황화나이오븀)를 개발했다고 15일 밝혔다. 새 촉매는 결정구조 내 ‘잉여 원자’가 전기전도성을 바꿔 기존 촉매보다 수소 생산량을 월등히 높인다.

연구결과는 재료 분야에서 세계적 권위를 인정받는 ‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 지난달 27일 실렸다.

Nb1+XS2의 결정과 원자구조: a) 유리상 탄소에 성장된 Nb1+XS2(x ~ 0.35) 의 원자간힘현미경 이미지. b) 2H(결정구조) Nb1.35S2 와 c) 3R Nb1+XS2 단면 STEM 이미지. 이미지 b와 c의 적색 직사각형은 NbS2 층간에 추가적으로 끼어들어간 나이오븀 원자를 보여줌. [자료=UNIST]

수소는 무한히 재생산이 가능한 차세대 청정에너지원으로 꼽힌다. 하지만 현재 수소 생산에 필요한 촉매는 백금 같은 고가의 금속에 의존하고 있어 대중화에 한계가 있다. 백금을 대신할 촉매 개발이 활발한 가운데 ‘전이금속 칼코젠화물’도 주요 후보군으로 꼽힌다.

전이금속 칼코젠화물은 주기율표상 4, 5, 6족에 자리한 전이금속과 황(S), 셀레늄(Se) 같은 칼코겐 원소가 결합한 화합물이다. 이 물질은 주로 반도체 성질을 띠지만 금속 성질을 갖는 가장자리에서는 수소 발생이 가능하다. 이 덕분에 금속성 전이금속 칼코젠화물이 차세대 수소 발생 촉매로 각광받는다. 하지만 금속성 전이금속 칼코젠화물은 합성이 까다로워 실험적으로 구현된 적이 없었다.

연구팀은 화학기상증착법(CVD)을 이용해 새로운 구조의 금속성 전이금속 칼코젠화물, 이황화나이오븀(NbS₂)을 합성했다. 이 촉매의 전류 밀도(Current density)는 기존의 이차원 전이금속 칼코젠화물에 비해 100배 이상 높았다. 전류 밀도가 높을수록 동일한 전압에서 생산되는 수소량이 많아져 수소 발생 촉매로서 가능성을 보여준 것이다.

또 연구팀은 단면 주사투과전자현미경 기법을 통해 합성된 촉매의 결정 구조를 분석했다. 이번에 합성한 이황화나이오븀은 한 층이 아니라 여러 층이 쌓인 적층형 구조다. 연구팀 관측결과 적층형 이황화나이오븀 층간에는 추가적인 나이오븀 원자가 존재했다. 특히 나이오븀이 촉매 표면에 자리할수록 촉매 성능이 우수해졌다.

공동교신저자 정후영 교수는 “촉매의 금속성이 향상되면 수소 흡착 에너지가 작아진다”며 “흡착 에너지가 작을수록 수소 원자가 촉매 표면에 잘 달라붙어 수소 생성 반응이 활발해지므로 더 좋은 촉매가 된다”고 설명했다.

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
신임 국가수사본부장에 홍석기 [서울=뉴스핌] 김미경 기자 = 경찰 수사를 총괄하는 제4대 국가수사본부장에 홍석기 본청 수사국장(치안감)이 치안정감으로 승진 임명됐다. 경찰청은 3일 4대 국가수사본부장에 홍 국장이 취임한다고 2일 밝혔다. 홍 신임 본부장은 충청남도경찰청 공공안전부장, 충청북도경찰청 청주흥덕경찰서장, 경찰청 사이버수사심의관, 경찰청 교통기획과장 등을 지냈다. 홍 본부장은 3일 취임식을 갖고 업무를 시작할 예정이다. 국가수사본부 [사진= 뉴스핌DB] the13ook@newspim.com 2026-07-02 22:55
사진
[히든스테이지] 정다운·윤준 무대 [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 올해 4회째를 맞은 싱어송라이터 경연 대회 '히든 스테이지' 본선 두 번째 주자에 정다운과 윤준이 나선다. 싱어송라이터 정다운. [사진= 히든스테이지 사무국] 정다운은 히든스테이지 지원 동기에 대해 "최근 군 제대 후 히든스테이지라는 기회를 알게 됐다. 기성곡 커버가 대부분인 다른 경연 프로그램과는 다르게 싱어송라이터를 위한 무대이기 때문"이라고 말했다. 윤준 역시 "우연히 인스타그램 광고를 통해 히든스테이지를 알게 됐다"며 "인디 싱어송라이터에게는 너무나 좋은 기회이자 발판이라고 생각하여 지원하게 됐다"고 밝혔다. 싱어송라이터 윤준. [사진= 히든스테이지 사무국] 정다운과 윤준은 신직선과 김은선 밴드 이후로 본선에 나서는 두번째 주자다. 두 싱어송라이터의 무대는 40만 구독자를 보유한 유튜브 채널 '뉴스핌TV'를 3일 오후 4시 공개된다. 본선 진출 20팀은 여성 솔로 11명, 남성 솔로 5명, 남성 팀 2팀, 혼성 팀 2팀이다. 여성 참가자로는 보리(25)·김나라(27)·박희수(32)·혼즈(32)·변미리(26)·오아(30)·신직선(36)·도이주(20)·마린(28)·채수빈(27)·박지은(23) 등 11명이다. 남성 개인 부문에서는 정상호(정점·28)·최혁준(심각한 개구리·33)·윤준(27)·윤태경(34)·정다운(25)이 본선에 올랐다. 팀 부문에는 남성 팀 구구(26)·블낫블(23)과 혼성 팀 김은찬밴드(23)·Che!vee(28)가 참가한다. 경연 영상은 매주 금요일 2팀씩 10주에 걸쳐 순차 공개되며, 8월 28일 마지막 영상이 업로드된다. 이후 9월 10일부터 14일까지 심사위원단 2차 본선 심사가 진행되고, 9월 25일 결승 진출 톱 10이 발표된다. 시상 규모는 총 1200만 원이다. 문화체육관광부 장관상인 대상(500만 원)을 비롯해 한국콘텐츠진흥원장상 최우수상(300만 원)·우수상(200만 원)·루키상(200만 원) 등이 수여된다. '히든 스테이지'는 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최하며, 문화체육관광부·한국콘텐츠진흥원이 후원한다. fineview@newspim.com 2026-07-03 05:56
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동