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[Nanoin 뉴스레터 제306호] 수소에너지 기술의 핵심인 연료전지의 성능을 대폭 높일 수 있는 새 나노촉매기술 개발성공

  • 등록일2019.03.05
  • 조회수23

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NewsLetter 제306호

[Nanoin 뉴스레터 제306호] 수소에너지 기술의 핵심인 연료전지의 성능을 대폭 높일 수 있는 새 나노촉매기술 개발성공

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기술동향

제목

- KAIST 정우철·김상욱 교수, 충남대 신소재공학과 교수 연구팀, 금속나노소재 통한 수소 연료전지 성능기술 개발

- 10억분의 1m 이하 크기의 금속 나노 입자, 적은 양으로 높은 촉매활성 특성 환경기술 분야에서 큰 관심

- 블록공중합체, 구조사슬들 사이에 상호 배척하는 성질과 자발적인 상 분리 현상을 유도, 다양한 규격화된 나노구조를 형성

- 하나의 입자가 갖는 촉매 특성을 고온에서 정확히 분석해 연료전지의 성능이 극대화되는 것 확인

- 백금 외에 많이 활용되는 촉매인 팔라듐, , 코발트와 같은 금속 촉매 특성을 정량적으로 파악

- 추후 연료전지, 물 분해 수소생산 장치 등 친환경 에너지기술 상용화에 크게 기여할 것으로 기대

- 연구결과 네이쳐 테크놀러지(Nature Technology) 게재


0.015원어치 백금으로 수소전지 성능 21배 높인다

◆ 금 나노입자를 이용, 암세포 유전자 단 2분 만에 초고속으로 진단하는 기술 개발 성공

- 한국연구재단, 심상준 고려대 교수 연구팀, '바이오 융합 금 나노입자 기반 바이오센서' 개발

- 유방암 조기 진단·예방을 위해 빛에 대한 민감도를 이용, 유전자의 점 돌연변이를 감지하는 바이오센서 개발

- 금 나노입자의 민감도 향상 위해 일반적인 공·막대 모양이 아닌 두 입자가 연결된 듯한 나노 브릿지형태로 설계

- 개발된 금 나노입자 바이오센서 적용, 암 세포주에서 점 돌연변이의 유무, 어떤 변이가 발생했는지 진단확인

- 극소량의 시료로 다양한 유전적 질환을 실시간으로 진단 가능, 환자 맞춤형 치료 위해 의료 현장에서 폭넓게 활용 기대

- 국제 학술지 '국제학술지 네이처 커뮤니케이션스’ '(Nature Communications)게재





금 나노입자 이용, 암세포 유전자 2분 만에 검출



◆ 열전기술 향상시키는 소재의 결정구조 제어 통해 성능 끌어올려

- 한국화학연구원 김형주 박사팀(전북대·포스텍·한국에너지기술연구원 공동), 글리세롤에서 수소연료와 화학원료 유기산을 동시생산 가능한 촉매 기술개발

- 전기화학적 글리세롤 산화 반응으로 상업용 백금 촉매보다 우수한 성능을 가진 새로운 촉매 설계 기술 구현

- 기존 탄소 지지체보다 표면적 10배 높고 3차원 구조 탄소지지체 생성, 이 지지체에 백금을 작고 고르게 분산하는 방식

- 수소 및 화학제품 동시 생산을 위한 미활용 탄소원 전기화학 촉매 전환 기술(국가연구개발 우수성과 100선에 선정)

- 기존 지지체 표면이 그래파이트(탄소 여섯 개로 이루어진 고리가 서로 연결돼 층을 이룬 모양)특성이었던 것과 달리 그래핀 특성 생성

- 국제 학술지 어플라이드 카탈리시스 B: 인바이런멘탈’(Applied Catalysis B: Environmental)‘ 게재


버려지는 글리세롤에서 연료 수소·화학제품 생산한다

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