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
법원, 강선우 구속적부심 기각 [서울=뉴스핌] 홍석희 기자 = 공천헌금 1억 원을 수수한 혐의를 받는 강선우 무소속 의원이 구속적부심을 청구했으나 법원이 받아들이지 않았다. 26일 법조계에 따르면 서울중앙지법 형사5-2부(재판장 김용중)는 이날 정치자금법 위반 혐의를 받는 강 의원에 대한 구속적부심 심문을 진행한 뒤, "청구 이유 없다"며 기각했다. 공천헌금 1억 원을 수수한 혐의를 받는 강선우 무소속 의원이 구속적부심을 청구했으나 법원이 받아들이지 않았다. 사진은 강 의원이 지난 3일 오후 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열린 구속 전 피의자 심문(영장실질심사)에 출석하는 모습. [사진=뉴스핌 DB] 강 의원은 전날 서울중앙지법에 구속적부심을 청구했다. 구속적부심은 구속된 피의자의 구속이 적법한지, 계속 구속할 필요가 있는지를 법원에 다시 심사해 달라고 요청하는 절차다. 강 의원은 2022년 지방선거를 앞두고 김경 전 서울시의원으로부터 공천을 대가로 1억 원을 받은 혐의를 받고 있다. 당시 강 의원은 민주당 서울시당 공천관리위원장이었다. 법원은 지난 3일 강 의원과 김 전 시의원의 구속 전 피의자 심문(영장실질심사)을 진행한 뒤, 증거를 인멸할 염려가 있다며 두 사람에 대한 구속영장을 발부했다. 경찰로부터 사건을 넘겨받은 검찰은 지난 16일과 18일 강 의원을 소환해 조사했다. hong90@newspim.com 2026-03-26 17:53
사진
'고문기술자' 이근안, 88세로 사망 [서울=뉴스핌] 송은정 기자 = 독재정권 시기 '고문기술자'로 악명을 떨쳤던 이근안 전 경감이 숨졌다. 26일 경기일보에 따르면 이근안은 전날 사망했으며, 현재 서울 동대문구 동부병원 장례식장에 안치된 상태다. 발인은 오는 27일 오전 5시20분으로 예정됐다. [사진=뉴스핌 DB] 이근안은 1970~80년대 치안본부 대공수사관으로 근무하며 각종 공안 사건을 수사하는 과정에서 강압 수사와 고문을 주도한 인물이다. 전기고문 등 가혹 행위를 통해 허위 자백을 받아냈다는 의혹이 제기되며 고문기술자라는 별칭으로 불렸다. 전두환 정권 시절 고문과 옥살이 후유증을 앓다 지난 2011년 사망한 고 김근태 전 민주화운동청년연합(민청련) 의장 역시 1985년 9월 4일 '민청련 결성' 사건으로 구속돼 서울 용산구 남영동 치안본부 대공분실에서 이근안 등으로부터 전기고문과 물고문을 당한 바 있다. 주화 이후 그의 행적은 국가폭력의 상징으로 재조명됐다. 고문 의혹이 불거지자 1988년 수배됐고 약 12년간 도피 생활을 이어가다 1999년 자수했다. 이후 재판에 넘겨져 징역형을 선고받고 복역했다. 그가 관여한 공안 사건 가운데 일부는 이후 재심에서 조작 정황이 인정되며 무죄가 선고되기도 했다. 이근안의 가혹 행위에 못 이겨 간첩이라 허위 자백해 억울한 옥살이를 했던 납북어부 정규용씨도 2014년 38년 만에 재심에서 무죄를 확정받았다. 2기 진실·화해를위한과거사정리위원회도 '서울대 무림 사건'과 관련해 인권 침해가 있었다고 판단하고 국가의 사과를 권고한 바 있다. 2006년 출소 이후 이근안은 종교 활동을 하며 공개적으로 과거를 반성한다는 입장을 밝혀왔으나, 피해자들과 시민사회에서는 사과의 진정성을 둘러싼 논란이 이어졌다. 그는 생전 자서전에서 "간첩과 사상범을 잡는 것은 애국이었다"라는 취지의 발언을 하기도 해 논란이 이어졌다. 그는 또 자신을 소재로 한 영화 '남영동 1985'에서 묘사된 고문 행위가 과장됐다고 주장하기도 했다. yuniya@newspim.com 2026-03-26 19:33
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