- 흡착속도 빠른 고효율 분말활성탄 제조기술 개발 - 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조로부터 안전한 수돗물 생산 가능 녹조현상은 일사량이 많아지고 수온이 높아지는 여름철에 남조류를 포함한 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 현상으로, 기후변화로 인한 이상고온과 강수량의 감소되는 경우 발생 빈도를 증가시켜 불안감을 가중시키고 있다. 특히, 특정 남조류의 경우에는 흙냄새 또는 곰팡이 냄새를 일으키는 맛 냄새 물질과 독성물질을 만들어 낸다. 이러한 물질들은 일반적인 정수과정에서는 잘 제거되지 않기 때문에 고도 정수시설 등 추가적 처리시설이 필수적이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사 연구팀은 추가적인 고도 정수 처리시설의 설치 없이 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조에 의해 유발되는 맛 냄새 물질 및 독성물질의 효과적인 처리가 가능한 정수 공정을 개발했다고 밝혔다. 녹조현상에 대응하기 위해 대규모 정수장에서는 오존과 입상활성탄을 이용하는 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있지만, 고도정수시설이 없는 재래식 정수장의 경우는 녹조 발생 시 분말활성탄을 투입하여 녹조 유래물질을 흡착하고 염소처리를 강화하여 산화력을 증가시키는 방법을 활용하고 있다. 그러나 기존의 분말활성탄의 경우는 녹조 유래 물질의 흡착속도가 느려 충분한 접촉시간을 확보하기가 어려우며 그에 따라 많은 양의 분말활성탄을 주입하여야 하는 문제가 있었다. KIST 송경근 박사팀은 기존의 재래식 정수장의 녹조 대응을 위해 흡착속도를 높인 분말활성탄을 개발했다. 연구팀은 분말활성탄을 분쇄하여 입자크기를 작게 만들었다. 입자크기가 작아진 분말활성탄은 표면에 미세한 구멍이 많아져 직접적으로 녹조 유래 물질을 흡착할 수 있는 부분이 커졌다. 연구팀은 기존 상용 분말활성탄에 비해 녹조로 유발되는 맛？냄새 물질 및 독성물질에 대한 흡착속도가 월등히 빠른 흡착속도(물질별 20%~150% 증대)를 갖는 것을 확인하였다. KIST 송경근 박사는 “새로운 분말활성탄은 간단한 방법으로 제조가 가능할 뿐만 아니라 빠른 흡착속도를 가지고 있어 충분한 접촉시간 확보가 어려운 기존 재래식 정수장에서도 고가의 시설 설치 없이도 안정적인 녹조 대응이 가능할 것으로 보인다.”라며, “본 정수 기술이 확대 보급된다면 국민의 수돗물에 대한 불안감을 해소하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 한국연구재단 사회문제해결형기술개발사업과 신진연구자지원사업 및 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 권위지인 ‘Water Research’ (JCR 분야 상위 0.532%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Simultaneous control of algal micropollutants based on ball-milled powdered activated carbon in combination with permanganate oxidation and coagulation - (제 1저자) 한국과학기술연구원 조강우 선임연구원(現 포항공과대학교 교수) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄 [그림2] (좌)기존 분말활성탄과 (우)KIST연구진이 볼밀을 이용하여 분쇄하여 개발한 분말활성탄의 SEM 사진 [그림3] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄과 과망간산염 산화를 적용한 정수 공정을 보여주는 개요도

- 흡착속도 빠른 고효율 분말활성탄 제조기술 개발 - 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조로부터 안전한 수돗물 생산 가능 녹조현상은 일사량이 많아지고 수온이 높아지는 여름철에 남조류를 포함한 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 현상으로, 기후변화로 인한 이상고온과 강수량의 감소되는 경우 발생 빈도를 증가시켜 불안감을 가중시키고 있다. 특히, 특정 남조류의 경우에는 흙냄새 또는 곰팡이 냄새를 일으키는 맛 냄새 물질과 독성물질을 만들어 낸다. 이러한 물질들은 일반적인 정수과정에서는 잘 제거되지 않기 때문에 고도 정수시설 등 추가적 처리시설이 필수적이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사 연구팀은 추가적인 고도 정수 처리시설의 설치 없이 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조에 의해 유발되는 맛 냄새 물질 및 독성물질의 효과적인 처리가 가능한 정수 공정을 개발했다고 밝혔다. 녹조현상에 대응하기 위해 대규모 정수장에서는 오존과 입상활성탄을 이용하는 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있지만, 고도정수시설이 없는 재래식 정수장의 경우는 녹조 발생 시 분말활성탄을 투입하여 녹조 유래물질을 흡착하고 염소처리를 강화하여 산화력을 증가시키는 방법을 활용하고 있다. 그러나 기존의 분말활성탄의 경우는 녹조 유래 물질의 흡착속도가 느려 충분한 접촉시간을 확보하기가 어려우며 그에 따라 많은 양의 분말활성탄을 주입하여야 하는 문제가 있었다. KIST 송경근 박사팀은 기존의 재래식 정수장의 녹조 대응을 위해 흡착속도를 높인 분말활성탄을 개발했다. 연구팀은 분말활성탄을 분쇄하여 입자크기를 작게 만들었다. 입자크기가 작아진 분말활성탄은 표면에 미세한 구멍이 많아져 직접적으로 녹조 유래 물질을 흡착할 수 있는 부분이 커졌다. 연구팀은 기존 상용 분말활성탄에 비해 녹조로 유발되는 맛？냄새 물질 및 독성물질에 대한 흡착속도가 월등히 빠른 흡착속도(물질별 20%~150% 증대)를 갖는 것을 확인하였다. KIST 송경근 박사는 “새로운 분말활성탄은 간단한 방법으로 제조가 가능할 뿐만 아니라 빠른 흡착속도를 가지고 있어 충분한 접촉시간 확보가 어려운 기존 재래식 정수장에서도 고가의 시설 설치 없이도 안정적인 녹조 대응이 가능할 것으로 보인다.”라며, “본 정수 기술이 확대 보급된다면 국민의 수돗물에 대한 불안감을 해소하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 한국연구재단 사회문제해결형기술개발사업과 신진연구자지원사업 및 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 권위지인 ‘Water Research’ (JCR 분야 상위 0.532%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Simultaneous control of algal micropollutants based on ball-milled powdered activated carbon in combination with permanganate oxidation and coagulation - (제 1저자) 한국과학기술연구원 조강우 선임연구원(現 포항공과대학교 교수) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄 [그림2] (좌)기존 분말활성탄과 (우)KIST연구진이 볼밀을 이용하여 분쇄하여 개발한 분말활성탄의 SEM 사진 [그림3] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄과 과망간산염 산화를 적용한 정수 공정을 보여주는 개요도

- 흡착속도 빠른 고효율 분말활성탄 제조기술 개발 - 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조로부터 안전한 수돗물 생산 가능 녹조현상은 일사량이 많아지고 수온이 높아지는 여름철에 남조류를 포함한 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 현상으로, 기후변화로 인한 이상고온과 강수량의 감소되는 경우 발생 빈도를 증가시켜 불안감을 가중시키고 있다. 특히, 특정 남조류의 경우에는 흙냄새 또는 곰팡이 냄새를 일으키는 맛 냄새 물질과 독성물질을 만들어 낸다. 이러한 물질들은 일반적인 정수과정에서는 잘 제거되지 않기 때문에 고도 정수시설 등 추가적 처리시설이 필수적이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사 연구팀은 추가적인 고도 정수 처리시설의 설치 없이 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조에 의해 유발되는 맛 냄새 물질 및 독성물질의 효과적인 처리가 가능한 정수 공정을 개발했다고 밝혔다. 녹조현상에 대응하기 위해 대규모 정수장에서는 오존과 입상활성탄을 이용하는 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있지만, 고도정수시설이 없는 재래식 정수장의 경우는 녹조 발생 시 분말활성탄을 투입하여 녹조 유래물질을 흡착하고 염소처리를 강화하여 산화력을 증가시키는 방법을 활용하고 있다. 그러나 기존의 분말활성탄의 경우는 녹조 유래 물질의 흡착속도가 느려 충분한 접촉시간을 확보하기가 어려우며 그에 따라 많은 양의 분말활성탄을 주입하여야 하는 문제가 있었다. KIST 송경근 박사팀은 기존의 재래식 정수장의 녹조 대응을 위해 흡착속도를 높인 분말활성탄을 개발했다. 연구팀은 분말활성탄을 분쇄하여 입자크기를 작게 만들었다. 입자크기가 작아진 분말활성탄은 표면에 미세한 구멍이 많아져 직접적으로 녹조 유래 물질을 흡착할 수 있는 부분이 커졌다. 연구팀은 기존 상용 분말활성탄에 비해 녹조로 유발되는 맛？냄새 물질 및 독성물질에 대한 흡착속도가 월등히 빠른 흡착속도(물질별 20%~150% 증대)를 갖는 것을 확인하였다. KIST 송경근 박사는 “새로운 분말활성탄은 간단한 방법으로 제조가 가능할 뿐만 아니라 빠른 흡착속도를 가지고 있어 충분한 접촉시간 확보가 어려운 기존 재래식 정수장에서도 고가의 시설 설치 없이도 안정적인 녹조 대응이 가능할 것으로 보인다.”라며, “본 정수 기술이 확대 보급된다면 국민의 수돗물에 대한 불안감을 해소하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 한국연구재단 사회문제해결형기술개발사업과 신진연구자지원사업 및 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 권위지인 ‘Water Research’ (JCR 분야 상위 0.532%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Simultaneous control of algal micropollutants based on ball-milled powdered activated carbon in combination with permanganate oxidation and coagulation - (제 1저자) 한국과학기술연구원 조강우 선임연구원(現 포항공과대학교 교수) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄 [그림2] (좌)기존 분말활성탄과 (우)KIST연구진이 볼밀을 이용하여 분쇄하여 개발한 분말활성탄의 SEM 사진 [그림3] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄과 과망간산염 산화를 적용한 정수 공정을 보여주는 개요도

- 흡착속도 빠른 고효율 분말활성탄 제조기술 개발 - 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조로부터 안전한 수돗물 생산 가능 녹조현상은 일사량이 많아지고 수온이 높아지는 여름철에 남조류를 포함한 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 현상으로, 기후변화로 인한 이상고온과 강수량의 감소되는 경우 발생 빈도를 증가시켜 불안감을 가중시키고 있다. 특히, 특정 남조류의 경우에는 흙냄새 또는 곰팡이 냄새를 일으키는 맛 냄새 물질과 독성물질을 만들어 낸다. 이러한 물질들은 일반적인 정수과정에서는 잘 제거되지 않기 때문에 고도 정수시설 등 추가적 처리시설이 필수적이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사 연구팀은 추가적인 고도 정수 처리시설의 설치 없이 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조에 의해 유발되는 맛 냄새 물질 및 독성물질의 효과적인 처리가 가능한 정수 공정을 개발했다고 밝혔다. 녹조현상에 대응하기 위해 대규모 정수장에서는 오존과 입상활성탄을 이용하는 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있지만, 고도정수시설이 없는 재래식 정수장의 경우는 녹조 발생 시 분말활성탄을 투입하여 녹조 유래물질을 흡착하고 염소처리를 강화하여 산화력을 증가시키는 방법을 활용하고 있다. 그러나 기존의 분말활성탄의 경우는 녹조 유래 물질의 흡착속도가 느려 충분한 접촉시간을 확보하기가 어려우며 그에 따라 많은 양의 분말활성탄을 주입하여야 하는 문제가 있었다. KIST 송경근 박사팀은 기존의 재래식 정수장의 녹조 대응을 위해 흡착속도를 높인 분말활성탄을 개발했다. 연구팀은 분말활성탄을 분쇄하여 입자크기를 작게 만들었다. 입자크기가 작아진 분말활성탄은 표면에 미세한 구멍이 많아져 직접적으로 녹조 유래 물질을 흡착할 수 있는 부분이 커졌다. 연구팀은 기존 상용 분말활성탄에 비해 녹조로 유발되는 맛？냄새 물질 및 독성물질에 대한 흡착속도가 월등히 빠른 흡착속도(물질별 20%~150% 증대)를 갖는 것을 확인하였다. KIST 송경근 박사는 “새로운 분말활성탄은 간단한 방법으로 제조가 가능할 뿐만 아니라 빠른 흡착속도를 가지고 있어 충분한 접촉시간 확보가 어려운 기존 재래식 정수장에서도 고가의 시설 설치 없이도 안정적인 녹조 대응이 가능할 것으로 보인다.”라며, “본 정수 기술이 확대 보급된다면 국민의 수돗물에 대한 불안감을 해소하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 한국연구재단 사회문제해결형기술개발사업과 신진연구자지원사업 및 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 권위지인 ‘Water Research’ (JCR 분야 상위 0.532%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Simultaneous control of algal micropollutants based on ball-milled powdered activated carbon in combination with permanganate oxidation and coagulation - (제 1저자) 한국과학기술연구원 조강우 선임연구원(現 포항공과대학교 교수) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄 [그림2] (좌)기존 분말활성탄과 (우)KIST연구진이 볼밀을 이용하여 분쇄하여 개발한 분말활성탄의 SEM 사진 [그림3] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄과 과망간산염 산화를 적용한 정수 공정을 보여주는 개요도

- 흡착속도 빠른 고효율 분말활성탄 제조기술 개발 - 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조로부터 안전한 수돗물 생산 가능 녹조현상은 일사량이 많아지고 수온이 높아지는 여름철에 남조류를 포함한 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 현상으로, 기후변화로 인한 이상고온과 강수량의 감소되는 경우 발생 빈도를 증가시켜 불안감을 가중시키고 있다. 특히, 특정 남조류의 경우에는 흙냄새 또는 곰팡이 냄새를 일으키는 맛 냄새 물질과 독성물질을 만들어 낸다. 이러한 물질들은 일반적인 정수과정에서는 잘 제거되지 않기 때문에 고도 정수시설 등 추가적 처리시설이 필수적이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사 연구팀은 추가적인 고도 정수 처리시설의 설치 없이 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조에 의해 유발되는 맛 냄새 물질 및 독성물질의 효과적인 처리가 가능한 정수 공정을 개발했다고 밝혔다. 녹조현상에 대응하기 위해 대규모 정수장에서는 오존과 입상활성탄을 이용하는 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있지만, 고도정수시설이 없는 재래식 정수장의 경우는 녹조 발생 시 분말활성탄을 투입하여 녹조 유래물질을 흡착하고 염소처리를 강화하여 산화력을 증가시키는 방법을 활용하고 있다. 그러나 기존의 분말활성탄의 경우는 녹조 유래 물질의 흡착속도가 느려 충분한 접촉시간을 확보하기가 어려우며 그에 따라 많은 양의 분말활성탄을 주입하여야 하는 문제가 있었다. KIST 송경근 박사팀은 기존의 재래식 정수장의 녹조 대응을 위해 흡착속도를 높인 분말활성탄을 개발했다. 연구팀은 분말활성탄을 분쇄하여 입자크기를 작게 만들었다. 입자크기가 작아진 분말활성탄은 표면에 미세한 구멍이 많아져 직접적으로 녹조 유래 물질을 흡착할 수 있는 부분이 커졌다. 연구팀은 기존 상용 분말활성탄에 비해 녹조로 유발되는 맛？냄새 물질 및 독성물질에 대한 흡착속도가 월등히 빠른 흡착속도(물질별 20%~150% 증대)를 갖는 것을 확인하였다. KIST 송경근 박사는 “새로운 분말활성탄은 간단한 방법으로 제조가 가능할 뿐만 아니라 빠른 흡착속도를 가지고 있어 충분한 접촉시간 확보가 어려운 기존 재래식 정수장에서도 고가의 시설 설치 없이도 안정적인 녹조 대응이 가능할 것으로 보인다.”라며, “본 정수 기술이 확대 보급된다면 국민의 수돗물에 대한 불안감을 해소하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 한국연구재단 사회문제해결형기술개발사업과 신진연구자지원사업 및 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 권위지인 ‘Water Research’ (JCR 분야 상위 0.532%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Simultaneous control of algal micropollutants based on ball-milled powdered activated carbon in combination with permanganate oxidation and coagulation - (제 1저자) 한국과학기술연구원 조강우 선임연구원(現 포항공과대학교 교수) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄 [그림2] (좌)기존 분말활성탄과 (우)KIST연구진이 볼밀을 이용하여 분쇄하여 개발한 분말활성탄의 SEM 사진 [그림3] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄과 과망간산염 산화를 적용한 정수 공정을 보여주는 개요도

- 흡착속도 빠른 고효율 분말활성탄 제조기술 개발 - 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조로부터 안전한 수돗물 생산 가능 녹조현상은 일사량이 많아지고 수온이 높아지는 여름철에 남조류를 포함한 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 현상으로, 기후변화로 인한 이상고온과 강수량의 감소되는 경우 발생 빈도를 증가시켜 불안감을 가중시키고 있다. 특히, 특정 남조류의 경우에는 흙냄새 또는 곰팡이 냄새를 일으키는 맛 냄새 물질과 독성물질을 만들어 낸다. 이러한 물질들은 일반적인 정수과정에서는 잘 제거되지 않기 때문에 고도 정수시설 등 추가적 처리시설이 필수적이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사 연구팀은 추가적인 고도 정수 처리시설의 설치 없이 기존의 재래식 정수 공정에서도 녹조에 의해 유발되는 맛 냄새 물질 및 독성물질의 효과적인 처리가 가능한 정수 공정을 개발했다고 밝혔다. 녹조현상에 대응하기 위해 대규모 정수장에서는 오존과 입상활성탄을 이용하는 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있지만, 고도정수시설이 없는 재래식 정수장의 경우는 녹조 발생 시 분말활성탄을 투입하여 녹조 유래물질을 흡착하고 염소처리를 강화하여 산화력을 증가시키는 방법을 활용하고 있다. 그러나 기존의 분말활성탄의 경우는 녹조 유래 물질의 흡착속도가 느려 충분한 접촉시간을 확보하기가 어려우며 그에 따라 많은 양의 분말활성탄을 주입하여야 하는 문제가 있었다. KIST 송경근 박사팀은 기존의 재래식 정수장의 녹조 대응을 위해 흡착속도를 높인 분말활성탄을 개발했다. 연구팀은 분말활성탄을 분쇄하여 입자크기를 작게 만들었다. 입자크기가 작아진 분말활성탄은 표면에 미세한 구멍이 많아져 직접적으로 녹조 유래 물질을 흡착할 수 있는 부분이 커졌다. 연구팀은 기존 상용 분말활성탄에 비해 녹조로 유발되는 맛？냄새 물질 및 독성물질에 대한 흡착속도가 월등히 빠른 흡착속도(물질별 20%~150% 증대)를 갖는 것을 확인하였다. KIST 송경근 박사는 “새로운 분말활성탄은 간단한 방법으로 제조가 가능할 뿐만 아니라 빠른 흡착속도를 가지고 있어 충분한 접촉시간 확보가 어려운 기존 재래식 정수장에서도 고가의 시설 설치 없이도 안정적인 녹조 대응이 가능할 것으로 보인다.”라며, “본 정수 기술이 확대 보급된다면 국민의 수돗물에 대한 불안감을 해소하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 한국연구재단 사회문제해결형기술개발사업과 신진연구자지원사업 및 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 권위지인 ‘Water Research’ (JCR 분야 상위 0.532%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Simultaneous control of algal micropollutants based on ball-milled powdered activated carbon in combination with permanganate oxidation and coagulation - (제 1저자) 한국과학기술연구원 조강우 선임연구원(現 포항공과대학교 교수) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄 [그림2] (좌)기존 분말활성탄과 (우)KIST연구진이 볼밀을 이용하여 분쇄하여 개발한 분말활성탄의 SEM 사진 [그림3] KIST 연구진이 개발한 분말활성탄과 과망간산염 산화를 적용한 정수 공정을 보여주는 개요도

- 나노입자 결합해 백금 원자 개별 반응성 크게 향상, 전극반응속도 10배↑ - 700℃ 고온에도 안정적 가동, 차세대 복합발전 연료전지 상용화 앞당겨 충전이 필요한 배터리(2차 전지)와 달리 ‘3차 전지’로 불리는 연료전지는 수소와 산소의 화학 반응으로 직접 전기를 생산하는 친환경 발전 시스템이다. 연료전지는 구동온도와 전해질에 따라 다양한 종류가 있다. 이 가운데 전 세계적으로 연구가 가장 활발한 분야 중 하나가 세라믹을 전해질로 사용하는 고체산화물 연료전지이다. 700℃ 이상의 고온에서도 작동되기 때문에 연료전지 중 가장 높은 효율을 낼 수 있는 데다 발전 과정에서 발생하는 수증기를 분해해 수소를 재생산하는 복합발전까지 가능하기 때문이다. 상용화의 관건은 고온에서도 안정적으로 작동할 수 있는 촉매를 개발하는 것이다. 한편 현재 연료전지 분야에서 폭넓게 사용되는 백금계 촉매는 연료전지 촉매 반응에서 어떤 물질과도 비교할 수 없을 만큼 좋은 성능을 나타내고 있다. 하지만 고온에서는 원자들이 쉽게 뭉쳐 효율이 떨어지기 때문에 수소 전기차와 같은 저온형 연료전지에서만 활용되어 왔다. 제한된 매장량과 높은 가격도 상용화의 장애물이다. 이런 가운데 국내에서 소량의 백금만 사용하면서도 고온에서 안정적으로 작동하는 촉매를 개발해 비상한 관심을 끌고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 에너지소재연구단 윤경중 박사, 신지수 연구원 연구팀이 한양대학교(한양대, 총장 김우승) 이윤정 교수와 공동연구를 통해 단일원자 촉매를 개발했다고 밝혔다. 고온에서도 모든 백금 원자들이 뭉치지 않고 개별적으로 분산 반응할 수 있도록 한 이 촉매는 실험에서 전극의 반응속도를 10배 이상 높이는 것으로 나타났다. 또한 700도 이상의 고온에서도 500시간 이상 안정적으로 작동하며 전력과 수소 생산 성능을 3~4배 향상시키는 것으로 확인돼 차세대 친환경 연료전지인 고체산화물 연료전지의 상용화를 앞당기게 될 것으로 기대를 모으고 있다. KIST-한양대 공동연구진이 개발한 단일원자 촉매는 백금 원자와 세륨(Ce) 산화물 나노입자를 강하게 결합시킨 것이다. 백금 원자 하나하나가 세륨 산화물 나노입자의 표면에 개별적으로 분산되어 있으며 강력한 결합력으로 고온에서도 분산된 원자 상태를 장시간 유지하기 때문에 모든 백금 원자가 반응에 원활하게 참여할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이다. 이에 따라 백금의 사용량을 최소화하면서도 전극의 반응속도를 크게 향상시킬 수 있었다. 이와 함께 새로 개발한 고체산화물 연료전지용 촉매는 백금과 세륨 이온이 녹아있는 용액을 연료전지의 전극 내부로 주입한 후 연료전지가 고온에서 작동하는 동안에 촉매가 합성되도록 하였다. 또한 별도의 특수장비 없이도 간단하게 전극에 주입할 수 있어 기존 연료전지에도 쉽게 적용될 수 있을 것으로 전망되고 있다. KIST 윤경중 박사는 “본 연구에서 개발된 촉매는 쉽고 단순한 저가 공정을 이용해 다양한 종류의 고체 산화물 연료전지 및 고온 전기화학 소자에 폭넓게 적용할 수 있어 차세대 친환경 발전장치와 에너지 저장장치 개발에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”라며 “특히 단일원자 촉매가 700도 이상의 매우 높은 온도에서도 안정적으로 작동할 수 있다는 가능성을 제시함에 따라 향후 고온 열화학 반응, 고온 전기화학 반응 등으로 활용범위가 크게 확장될 수 있으리라 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 기후변화대응기술개발사업으로 수행되었으며, 연구결과는 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 30.289, JCR 분야 상위 0.189%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Highly active and thermally stable single-atom catalysts for high-temperature electrochemical devices - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신지수 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 윤경중 책임연구원 - (교신저자) 한양대학교 에너지공학과 이윤정 교수 <그림설명> <대표이미지> KIST 연구진이 개발한 단일원자 촉매의 개념도 [그림 1] (왼쪽) 고체산화물 연료전지 전극 (가운데) 전극 내부의 표면에 형성되어 있는 단일원자 촉매 (오른쪽) 촉매 표면에 분산되어 있는 백금 원자 (밝은 점: 백금 원자) [그림 2] (왼쪽) 고체산화물 연료전지 성능 평가 결과 (오른쪽) 백금 단일원자 촉매가 적용된 고체산화물 연료전지의 안정성 평가 결과

- 나노입자 결합해 백금 원자 개별 반응성 크게 향상, 전극반응속도 10배↑ - 700℃ 고온에도 안정적 가동, 차세대 복합발전 연료전지 상용화 앞당겨 충전이 필요한 배터리(2차 전지)와 달리 ‘3차 전지’로 불리는 연료전지는 수소와 산소의 화학 반응으로 직접 전기를 생산하는 친환경 발전 시스템이다. 연료전지는 구동온도와 전해질에 따라 다양한 종류가 있다. 이 가운데 전 세계적으로 연구가 가장 활발한 분야 중 하나가 세라믹을 전해질로 사용하는 고체산화물 연료전지이다. 700℃ 이상의 고온에서도 작동되기 때문에 연료전지 중 가장 높은 효율을 낼 수 있는 데다 발전 과정에서 발생하는 수증기를 분해해 수소를 재생산하는 복합발전까지 가능하기 때문이다. 상용화의 관건은 고온에서도 안정적으로 작동할 수 있는 촉매를 개발하는 것이다. 한편 현재 연료전지 분야에서 폭넓게 사용되는 백금계 촉매는 연료전지 촉매 반응에서 어떤 물질과도 비교할 수 없을 만큼 좋은 성능을 나타내고 있다. 하지만 고온에서는 원자들이 쉽게 뭉쳐 효율이 떨어지기 때문에 수소 전기차와 같은 저온형 연료전지에서만 활용되어 왔다. 제한된 매장량과 높은 가격도 상용화의 장애물이다. 이런 가운데 국내에서 소량의 백금만 사용하면서도 고온에서 안정적으로 작동하는 촉매를 개발해 비상한 관심을 끌고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 에너지소재연구단 윤경중 박사, 신지수 연구원 연구팀이 한양대학교(한양대, 총장 김우승) 이윤정 교수와 공동연구를 통해 단일원자 촉매를 개발했다고 밝혔다. 고온에서도 모든 백금 원자들이 뭉치지 않고 개별적으로 분산 반응할 수 있도록 한 이 촉매는 실험에서 전극의 반응속도를 10배 이상 높이는 것으로 나타났다. 또한 700도 이상의 고온에서도 500시간 이상 안정적으로 작동하며 전력과 수소 생산 성능을 3~4배 향상시키는 것으로 확인돼 차세대 친환경 연료전지인 고체산화물 연료전지의 상용화를 앞당기게 될 것으로 기대를 모으고 있다. KIST-한양대 공동연구진이 개발한 단일원자 촉매는 백금 원자와 세륨(Ce) 산화물 나노입자를 강하게 결합시킨 것이다. 백금 원자 하나하나가 세륨 산화물 나노입자의 표면에 개별적으로 분산되어 있으며 강력한 결합력으로 고온에서도 분산된 원자 상태를 장시간 유지하기 때문에 모든 백금 원자가 반응에 원활하게 참여할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이다. 이에 따라 백금의 사용량을 최소화하면서도 전극의 반응속도를 크게 향상시킬 수 있었다. 이와 함께 새로 개발한 고체산화물 연료전지용 촉매는 백금과 세륨 이온이 녹아있는 용액을 연료전지의 전극 내부로 주입한 후 연료전지가 고온에서 작동하는 동안에 촉매가 합성되도록 하였다. 또한 별도의 특수장비 없이도 간단하게 전극에 주입할 수 있어 기존 연료전지에도 쉽게 적용될 수 있을 것으로 전망되고 있다. KIST 윤경중 박사는 “본 연구에서 개발된 촉매는 쉽고 단순한 저가 공정을 이용해 다양한 종류의 고체 산화물 연료전지 및 고온 전기화학 소자에 폭넓게 적용할 수 있어 차세대 친환경 발전장치와 에너지 저장장치 개발에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”라며 “특히 단일원자 촉매가 700도 이상의 매우 높은 온도에서도 안정적으로 작동할 수 있다는 가능성을 제시함에 따라 향후 고온 열화학 반응, 고온 전기화학 반응 등으로 활용범위가 크게 확장될 수 있으리라 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 기후변화대응기술개발사업으로 수행되었으며, 연구결과는 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 30.289, JCR 분야 상위 0.189%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Highly active and thermally stable single-atom catalysts for high-temperature electrochemical devices - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신지수 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 윤경중 책임연구원 - (교신저자) 한양대학교 에너지공학과 이윤정 교수 <그림설명> <대표이미지> KIST 연구진이 개발한 단일원자 촉매의 개념도 [그림 1] (왼쪽) 고체산화물 연료전지 전극 (가운데) 전극 내부의 표면에 형성되어 있는 단일원자 촉매 (오른쪽) 촉매 표면에 분산되어 있는 백금 원자 (밝은 점: 백금 원자) [그림 2] (왼쪽) 고체산화물 연료전지 성능 평가 결과 (오른쪽) 백금 단일원자 촉매가 적용된 고체산화물 연료전지의 안정성 평가 결과

- 나노입자 결합해 백금 원자 개별 반응성 크게 향상, 전극반응속도 10배↑ - 700℃ 고온에도 안정적 가동, 차세대 복합발전 연료전지 상용화 앞당겨 충전이 필요한 배터리(2차 전지)와 달리 ‘3차 전지’로 불리는 연료전지는 수소와 산소의 화학 반응으로 직접 전기를 생산하는 친환경 발전 시스템이다. 연료전지는 구동온도와 전해질에 따라 다양한 종류가 있다. 이 가운데 전 세계적으로 연구가 가장 활발한 분야 중 하나가 세라믹을 전해질로 사용하는 고체산화물 연료전지이다. 700℃ 이상의 고온에서도 작동되기 때문에 연료전지 중 가장 높은 효율을 낼 수 있는 데다 발전 과정에서 발생하는 수증기를 분해해 수소를 재생산하는 복합발전까지 가능하기 때문이다. 상용화의 관건은 고온에서도 안정적으로 작동할 수 있는 촉매를 개발하는 것이다. 한편 현재 연료전지 분야에서 폭넓게 사용되는 백금계 촉매는 연료전지 촉매 반응에서 어떤 물질과도 비교할 수 없을 만큼 좋은 성능을 나타내고 있다. 하지만 고온에서는 원자들이 쉽게 뭉쳐 효율이 떨어지기 때문에 수소 전기차와 같은 저온형 연료전지에서만 활용되어 왔다. 제한된 매장량과 높은 가격도 상용화의 장애물이다. 이런 가운데 국내에서 소량의 백금만 사용하면서도 고온에서 안정적으로 작동하는 촉매를 개발해 비상한 관심을 끌고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 에너지소재연구단 윤경중 박사, 신지수 연구원 연구팀이 한양대학교(한양대, 총장 김우승) 이윤정 교수와 공동연구를 통해 단일원자 촉매를 개발했다고 밝혔다. 고온에서도 모든 백금 원자들이 뭉치지 않고 개별적으로 분산 반응할 수 있도록 한 이 촉매는 실험에서 전극의 반응속도를 10배 이상 높이는 것으로 나타났다. 또한 700도 이상의 고온에서도 500시간 이상 안정적으로 작동하며 전력과 수소 생산 성능을 3~4배 향상시키는 것으로 확인돼 차세대 친환경 연료전지인 고체산화물 연료전지의 상용화를 앞당기게 될 것으로 기대를 모으고 있다. KIST-한양대 공동연구진이 개발한 단일원자 촉매는 백금 원자와 세륨(Ce) 산화물 나노입자를 강하게 결합시킨 것이다. 백금 원자 하나하나가 세륨 산화물 나노입자의 표면에 개별적으로 분산되어 있으며 강력한 결합력으로 고온에서도 분산된 원자 상태를 장시간 유지하기 때문에 모든 백금 원자가 반응에 원활하게 참여할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이다. 이에 따라 백금의 사용량을 최소화하면서도 전극의 반응속도를 크게 향상시킬 수 있었다. 이와 함께 새로 개발한 고체산화물 연료전지용 촉매는 백금과 세륨 이온이 녹아있는 용액을 연료전지의 전극 내부로 주입한 후 연료전지가 고온에서 작동하는 동안에 촉매가 합성되도록 하였다. 또한 별도의 특수장비 없이도 간단하게 전극에 주입할 수 있어 기존 연료전지에도 쉽게 적용될 수 있을 것으로 전망되고 있다. KIST 윤경중 박사는 “본 연구에서 개발된 촉매는 쉽고 단순한 저가 공정을 이용해 다양한 종류의 고체 산화물 연료전지 및 고온 전기화학 소자에 폭넓게 적용할 수 있어 차세대 친환경 발전장치와 에너지 저장장치 개발에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”라며 “특히 단일원자 촉매가 700도 이상의 매우 높은 온도에서도 안정적으로 작동할 수 있다는 가능성을 제시함에 따라 향후 고온 열화학 반응, 고온 전기화학 반응 등으로 활용범위가 크게 확장될 수 있으리라 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 기후변화대응기술개발사업으로 수행되었으며, 연구결과는 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 30.289, JCR 분야 상위 0.189%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Highly active and thermally stable single-atom catalysts for high-temperature electrochemical devices - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신지수 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 윤경중 책임연구원 - (교신저자) 한양대학교 에너지공학과 이윤정 교수 <그림설명> <대표이미지> KIST 연구진이 개발한 단일원자 촉매의 개념도 [그림 1] (왼쪽) 고체산화물 연료전지 전극 (가운데) 전극 내부의 표면에 형성되어 있는 단일원자 촉매 (오른쪽) 촉매 표면에 분산되어 있는 백금 원자 (밝은 점: 백금 원자) [그림 2] (왼쪽) 고체산화물 연료전지 성능 평가 결과 (오른쪽) 백금 단일원자 촉매가 적용된 고체산화물 연료전지의 안정성 평가 결과

- 나노입자 결합해 백금 원자 개별 반응성 크게 향상, 전극반응속도 10배↑ - 700℃ 고온에도 안정적 가동, 차세대 복합발전 연료전지 상용화 앞당겨 충전이 필요한 배터리(2차 전지)와 달리 ‘3차 전지’로 불리는 연료전지는 수소와 산소의 화학 반응으로 직접 전기를 생산하는 친환경 발전 시스템이다. 연료전지는 구동온도와 전해질에 따라 다양한 종류가 있다. 이 가운데 전 세계적으로 연구가 가장 활발한 분야 중 하나가 세라믹을 전해질로 사용하는 고체산화물 연료전지이다. 700℃ 이상의 고온에서도 작동되기 때문에 연료전지 중 가장 높은 효율을 낼 수 있는 데다 발전 과정에서 발생하는 수증기를 분해해 수소를 재생산하는 복합발전까지 가능하기 때문이다. 상용화의 관건은 고온에서도 안정적으로 작동할 수 있는 촉매를 개발하는 것이다. 한편 현재 연료전지 분야에서 폭넓게 사용되는 백금계 촉매는 연료전지 촉매 반응에서 어떤 물질과도 비교할 수 없을 만큼 좋은 성능을 나타내고 있다. 하지만 고온에서는 원자들이 쉽게 뭉쳐 효율이 떨어지기 때문에 수소 전기차와 같은 저온형 연료전지에서만 활용되어 왔다. 제한된 매장량과 높은 가격도 상용화의 장애물이다. 이런 가운데 국내에서 소량의 백금만 사용하면서도 고온에서 안정적으로 작동하는 촉매를 개발해 비상한 관심을 끌고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 에너지소재연구단 윤경중 박사, 신지수 연구원 연구팀이 한양대학교(한양대, 총장 김우승) 이윤정 교수와 공동연구를 통해 단일원자 촉매를 개발했다고 밝혔다. 고온에서도 모든 백금 원자들이 뭉치지 않고 개별적으로 분산 반응할 수 있도록 한 이 촉매는 실험에서 전극의 반응속도를 10배 이상 높이는 것으로 나타났다. 또한 700도 이상의 고온에서도 500시간 이상 안정적으로 작동하며 전력과 수소 생산 성능을 3~4배 향상시키는 것으로 확인돼 차세대 친환경 연료전지인 고체산화물 연료전지의 상용화를 앞당기게 될 것으로 기대를 모으고 있다. KIST-한양대 공동연구진이 개발한 단일원자 촉매는 백금 원자와 세륨(Ce) 산화물 나노입자를 강하게 결합시킨 것이다. 백금 원자 하나하나가 세륨 산화물 나노입자의 표면에 개별적으로 분산되어 있으며 강력한 결합력으로 고온에서도 분산된 원자 상태를 장시간 유지하기 때문에 모든 백금 원자가 반응에 원활하게 참여할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이다. 이에 따라 백금의 사용량을 최소화하면서도 전극의 반응속도를 크게 향상시킬 수 있었다. 이와 함께 새로 개발한 고체산화물 연료전지용 촉매는 백금과 세륨 이온이 녹아있는 용액을 연료전지의 전극 내부로 주입한 후 연료전지가 고온에서 작동하는 동안에 촉매가 합성되도록 하였다. 또한 별도의 특수장비 없이도 간단하게 전극에 주입할 수 있어 기존 연료전지에도 쉽게 적용될 수 있을 것으로 전망되고 있다. KIST 윤경중 박사는 “본 연구에서 개발된 촉매는 쉽고 단순한 저가 공정을 이용해 다양한 종류의 고체 산화물 연료전지 및 고온 전기화학 소자에 폭넓게 적용할 수 있어 차세대 친환경 발전장치와 에너지 저장장치 개발에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”라며 “특히 단일원자 촉매가 700도 이상의 매우 높은 온도에서도 안정적으로 작동할 수 있다는 가능성을 제시함에 따라 향후 고온 열화학 반응, 고온 전기화학 반응 등으로 활용범위가 크게 확장될 수 있으리라 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 기후변화대응기술개발사업으로 수행되었으며, 연구결과는 ‘Energy & Environmental Science’ (IF: 30.289, JCR 분야 상위 0.189%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Highly active and thermally stable single-atom catalysts for high-temperature electrochemical devices - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신지수 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 윤경중 책임연구원 - (교신저자) 한양대학교 에너지공학과 이윤정 교수 <그림설명> <대표이미지> KIST 연구진이 개발한 단일원자 촉매의 개념도 [그림 1] (왼쪽) 고체산화물 연료전지 전극 (가운데) 전극 내부의 표면에 형성되어 있는 단일원자 촉매 (오른쪽) 촉매 표면에 분산되어 있는 백금 원자 (밝은 점: 백금 원자) [그림 2] (왼쪽) 고체산화물 연료전지 성능 평가 결과 (오른쪽) 백금 단일원자 촉매가 적용된 고체산화물 연료전지의 안정성 평가 결과