▲ (上부터) 유성종 KIST 박사, 박희영 KIST 박사와 나노입자 촉매 제조 공정 개념도..

국내 연구진이 유독하고 값비싼 전구체를 활용해 만들던 금속·금속산화물 나노입자 촉매를 저렴하고 친환경적으로 만드는 기술을 확보해 향후 연료전지 같은 다양한 분야에서 큰 도움이 될 것으로 보인다.

한국연구재단(이사장 정민근)은 유성종 KIST(한국과학기술연구원) 박사 연구팀이 포도당 분말을 이용해 저렴하고 친환경적으로 금속·금속산화물 나노입자 촉매를 양산하는 공정을 개발했다고 밝혔다.

나노미터 수준의 입자크기를 가지는 촉매인 나노입자 촉매는 반응을 일으키는 활성표면적이 커 높은 활성을 얻을 수 있어 촉매, 전기화학반응, 센서등이 여러분야에서 이용되고 있다.

하지만 금속이나 금속산화물 나노입자는 일반적으로 금속 전구체에 화학반응을 가해 만드는데 금속전구체의 가격이 비싸고 유독한 문제점이 있어 저렴하고 친환경적인 나노입자 제조 기술 개발이 요구되고 있었다.

이에 연구진은 포도당 분말을 스퍼터링증착의 기판을 사용해 금속 및 금속산화물 나노입자를 포도당 불말 입자 표면에 붙여 포도당 분말은 물에 녹여 제거하고 나노입자를 탄소담지체에 붙여 금속전구체와 유기용매의 사용을 배제하고 친환경 나노입자 촉매를 만드는 공정을 개발해냈다.

연구진은 이번 공정 기술은 다양한 금속 및 금속산화물 나노 입자를 기존 비용의 1/10수준으로 친환경적인 양산이 가능해졌다고 전했다.

유성종 박사는 “이번 공정 기술 확보는 촉매산업의 발전에 큰 기여를 했다”며 ““일반적인 탄소담지체 외에 탄소나노튜브, 산화 그래핀, 티타늄이산화물 등에도 본 공정을 적용할 수 있어서 앞으로 연료전지와 같은 전기화학 변환장치의 촉매와 센서, 광촉매 등 여러 분야에 널리 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.”라고 말했다.

한편, 본 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자사업 및 글로벌프론티어사업을 통해 수행하였으며, 연구결과는 과학 학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 9월18일자에 온라인 게재 되었으며 논문명은 ‘Green synthesis of carbon-supported nanoparticle catalysts by physical vapor deposition on soluble powder substrates’이다.