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[IT뉴스]“프라이팬 코팅제 발랐더니” 수소 생산 성능…1.4배 껑충

온카뱅크관리자

2025-11-24 15:07:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- UNIST 류정기·이동욱 교수팀, 전극 코팅 기술 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="XKgjck4q56">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="fa52e5567d6cf46a6fa57cb14ffdea1e359a5fceb2d86c9640a6ef575e15e9e9" dmcf-pid="Z9aAkE8Bt8" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 UNIST 연구진. 이동욱(왼쪽부터), 류정기 교수, 강윤석, 이승현 연구원.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/24/ned/20251124150548196jclw.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="GoDmOIe4GQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/24/ned/20251124150548196jclw.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 UNIST 연구진. 이동욱(왼쪽부터), 류정기 교수, 강윤석, 이승현 연구원.[UNIST 제공]
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          </figure>
          <p contents-hash="5146aecb7e3bb6533c806d251caf8fbc61aea840b97fde745b09e4ae600346e5" dmcf-pid="52NcED6bZ4" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 프라이팬 코팅제를 그린 수소 생산 장치의 부품에 발랐더니 성능이 확 높아졌다. 코팅제가 수소 기포 부착을 막아 생산된 수소가 원활하게 배출되는 원리다.</p>
          <p contents-hash="cbd3fc622b8653d17e4f6c91ab4a1b750534c1baa9735865a484f984bef0347f" dmcf-pid="1VjkDwPKXf" dmcf-ptype="general">UNIST(울산과학기술원) 에너지화학과 이동욱·류정기 교수팀은 수전해 장치의 주요 부품인 ‘다공성 수송층(PTL)’에 테플론(PTFE)을 코팅해 수소 생산 성능을 40% 높였다고 24일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="dfcf72ffc7f1d9c00edaa900035661016455abde4f1bd062487cab37c406d13e" dmcf-pid="tfAEwrQ91V" dmcf-ptype="general">수전해 장치는 물과 전기로 그린 수소를 생산하는 장치이다. 수소는 이 장치 전극의 촉매 표면에서 화학 반응해 만들어진다. 이때 수소 기체가 제때 빠져나가지 못하고 기포 형태로 촉매 표면을 덮어버리면 반응이 막혀 문제가 된다. 생산 반응이 일어나는 촉매 표면적이 줄어들기 때문이다.</p>
          <p contents-hash="e38d5a771473de9c96430cf6ab2fcea6132963e1831081b929e208a7776ab48d" dmcf-pid="Fw13pUIkt2" dmcf-ptype="general">연구팀은 수소 기체가 빠져나가는 통로인 전극 ‘다공성 수송층’에 테플론을 발라 문제를 해결했다. 테플론은 원래 프라이팬의 음식 눌어붙음을 방지하기 위해 코팅하는 물질이다. 이 물질을 수송층에 코팅하면 수소가 다공성 구조를 빠르게 통과해 배출되면서 기포가 촉매 표면에 달라붙지 않게 된다.</p>
          <p contents-hash="cb0b725d7993274ee6e0c689b6a133e49c14c1afe4892a9cf17dab0b7e653d8f" dmcf-pid="3rt0UuCEY9" dmcf-ptype="general">또 원료 공급을 막지 않기 위해서 수송층의 아래쪽 절반은 코팅하지 않는 전략을 썼다. 수송층은 생산물인 수소가 빠져나가는 통로인 동시에 원료인 물을 촉매로 공급하는 역할을 하는데, 이 코팅제의 경우 물을 밀어내는 성질이 있기 때문이다. 수송층의 위쪽 절반만 코팅하면 가벼운 기체인 수소는 코팅이 된 위쪽으로 흘러나가고 원료는 여전히 아래쪽으로 잘 공급될 수 있다.</p>
          <p contents-hash="63b5993069ea64212bafb2c0db1de01633a02093d9830595a759ffe0ec718e9e" dmcf-pid="0mFpu7hD1K" dmcf-ptype="general">실제 이 코팅 다공성 수송층을 적용한 수전해 셀의 경우, 코팅 없는 셀에 비해 전류 밀도가 40% 증가했다. 전류 밀도는 단위 시간 당 생산량과 비례하는 지표다. 또 수소 기체가 통로를 막아 발생하는 전압 상승도 완화됐다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a6faf83d2bf0943597851d02b229d4947909c652dbcda58b87cc9975a6356763" dmcf-pid="ps3U7zlwtb" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="기존 수소 생산 시스템과 코팅 수송층을 적용한 수소 생산 시스템 비교.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/24/ned/20251124150548439kpsl.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="HO5F0pOcZP" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/24/ned/20251124150548439kpsl.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            기존 수소 생산 시스템과 코팅 수송층을 적용한 수소 생산 시스템 비교.[UNIST 제공]
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          </figure>
          <p contents-hash="ee0273edd66fe17245948a7fdf1c821e4f87e229302ab767794fbcce76d9d6c2" dmcf-pid="UO0uzqSrGB" dmcf-ptype="general">코팅 과정도 간편해 상용화도 유리하다. 별도의 나노 가공이나 복잡한 공정 없이 액체 상태 코팅제를 분사해 열처리만 하면 된다. 연구팀은 225㎠ 넓이의 대면적 수송층도 실제로 제작했다.</p>
          <p contents-hash="698f75c423fcb6cb6698429e5404a708e6b194d9cbff97ffccfcfb484675c950" dmcf-pid="uIp7qBvmHq" dmcf-ptype="general">류정기 교수는 “수전해에서는 다공성 수송층의 친수성이 강할수록 원료인 물 공급이 잘 돼 효율이 높다고 알려져 왔지만, 소수성 물질인 코팅제를 잘 활용하면 오히려 수소 생산이 잘 이뤄질 수 있다는 점을 확인했다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="b29f81fbbc4d9f2b47040f466ff313216812dae545966e575496f9e1f2e0778c" dmcf-pid="7CUzBbTsHz" dmcf-ptype="general">이동욱 교수는 “테플론은 이미 대중화된 물질이라 다루기가 쉽고, 기존 수전해 장치 구조를 그대로 둔 채 표면에 코팅만 더해주면 되는 방식이라 적용이 간편하다”라며 “이번 기술은 수전해 장치 외에도 기체가 화학 반응에 관여하는 연료전지나 금속-공기전지 같은 전기화학 장치에서도 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="46a99c5da530d4f2b308548605e3b259ab74ff1fa94087065bc27f23e88ec38c" dmcf-pid="zhuqbKyOY7" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 전기화학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 11월 8일자로 온라인 공개됐으며, 표지논문으로도 선정돼 정식 출판을 앞두고 있다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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