UNIST ±è°ÇÅ ±³¼öÆÀ, źȼö¼Ò Á÷Á¢ ¾²´Â ¿¬·áÀüÁö ¼ÒÀç °³¹ß
°íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁöÀÇ ¼º´É ±Ø´ëÈ… Nature Communications °ÔÀç
¼ö¼Ò¿Í °ø±â¸¸À¸·Î Àü±â¸¦ ¹ß»ý½ÃÅ°´Â ÀåÄ¡¸¦ ‘¿¬·áÀüÁö’¶ó ÇÑ´Ù. ¿¬·áÀüÁö Áß ÇϳªÀÎ °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö(SOFC)´Â ¼ö¼Ò»Ó ¾Æ´Ï¶ó õ¿¬°¡½º³ª, ¸Þź, ÇÁ·ÎÆÇ, ºÎź°¡½º µîÀÇ ÅºÈ¼ö¼Òµµ ¿¬·á·Î Á÷Á¢ »ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ·± ÀåÁ¡À» °¡Áø °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁöÀÇ ¼º´ÉÀ» ±Ø´ëÈÇÏ´Â ¹æ¹ýÀÌ °³¹ßµÆ´Ù.
UNIST(¿ï»ê°úÇбâ¼ú¿ø) ¿¡³ÊÁö ¹× ÈÇаøÇкÎÀÇ ±è°ÇÅ ±³¼öÆÀÀº ‘ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯’ Çö»óÀ» È°¿ëÇØ °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö¿¡¼ ¿¬·á±Ø ¹°ÁúÀÇ ¾ÈÁ¤¼º°ú ¼º´ÉÀ» °ÈÇÒ ¹æ¹ýÀ» °³¹ßÇß´Ù. °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö°¡ ÀÛµ¿ÇÒ ¶§, ¿ÜºÎ¿¡¼ ³Ö¾îÁØ À̿°ú ¿¬·á±Ø ¹°Áú ¾È¿¡ ÀÖ´Â ÀÌ¿ÂÀÌ ¼·Î ÀÚ¸®¸¦ ¹Ù²Ù°Ô ¸¸µå´Â °Ô ÇÙ½ÉÀÌ´Ù.
°íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁöÀÇ ¿¬·á±Ø¿¡´Â ÁÖ·Î ¼¼¶ó¹Í½º¿Í ±Ý¼ÓÀÇ ÇÕ±ÝÀÎ ‘´ÏÄÌ ¼¸ä(Ni cermet)’ ¼ÒÀç°¡ ¾²¿´´Ù. ÀÌ ¹°ÁúÀº ¿¬·á¿Í »ê¼ÒÀÇ ¹ÝÀÀÀ» ÃËÁøÇÏ´Â ´É·ÂÀÌ ÁÁÁö¸¸, źȼö¼Ò¸¦ ¿¬·á·Î ¾²¸é ź¼Ò(C)°¡ ¿¬·á±Ø Ç¥¸é¿¡ ½×ÀÌ¸é¼ ¿À·¡ ÀÛµ¿½Ãų °æ¿ì ¾ÈÁ¤¼ºÀÌ ¶³¾îÁ³´Ù.
ÀÌ ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇϱâ À§ÇØ ‘½º¸¶Æ® Ã˸ŠÀÚ°¡Àç»ý(exsolution)’ °üÇÑ ¿¬±¸°¡ È°¹ßÇÏ´Ù. °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö°¡ ÀÛµ¿Çϴ ȯ°æ¿¡¼ ¿¬·á±Ø ¹°Áú·Î ¾²ÀÎ Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ¹°Áú ¼Ó ÀüÀ̱ݼÓÀ» Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À°Ô ¸¸µå´Â °ÍÀÌ´Ù. Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿Â ³ª³ë ÀÔÀÚµéÀº ¿¬·á¿Í »ê¼ÒÀÇ ¹ÝÀÀÀ» ÃËÁøÇÏ´Â Ã˸Š¿ªÇÒÀ» Çϸé¼, ź¼Ò°¡ ½×ÀÌ´Â °Íµµ ¸·¾Æ ¿¬·áÀüÁö ÀÛµ¿ÀÇ ¾ÈÁ¤¼ºÀ» ³ôÀδÙ. ƯÈ÷ ÄÚ¹ßÆ®(Co)°¡ ¿¬·á±Ø Ç¥¸é¿¡ ¿Ã¶ó¿À¸é ¼º´É°ú ¾ÈÁ¤¼ºÀ» Å©°Ô ³ôÀδÙ.
À̹ø ¿¬±¸¿¡¼´Â ÄÚ¹ßÆ®(Co)¸¦ Ç¥¸éÀ¸·Î ´õ Àß ¿Ã¶ó¿À°Ô ¸¸µå´Â ¹ýÀ» ã¾Ò´Ù. °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö°¡ ÀÛµ¿ÇÒ ¶§ ö(Fe)À» ³Ö¾î ÄÚ¹ßÆ®¿Í ÀÚ¸®¸¦ ¹Ù²Ù°Ô ¸¸µç °ÍÀÌ´Ù.
±Ç¿ÀÈÆ UNIST ¿¡³ÊÁö°øÇаú ¼®‧¹Ú»çÅëÇÕ°úÁ¤ ¿¬±¸¿ø(°øµ¿ Á¦1ÀúÀÚ)Àº “Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ±¸Á¶ ¼Ó ÀüÀ̱ݼӸ¶´Ù Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À·Á´Â Á¤µµ°¡ ´Þ¶óÁø´Ù”¸ç “Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À¶ó´Â Ư¼ºÀÌ »ó´ëÀûÀ¸·Î ³·Àº ÀüÀ̱ݼÓÀΠö(Fe)Àº ¿ÀÈ÷·Á Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ±¸Á¶ ¾ÈÀ¸·Î µé¾î°¡·Á´Â Ư¼ºÀÌ °ÇÏ´Ù”°í ¼³¸íÇß´Ù.
½ÇÁ¦·Î Åõ°úÀüÀÚÇö¹Ì°æ(TEM) ºÐ¼®°á°ú, ¿ÜºÎ¿¡¼ ³Ö¾îÁØ Ã¶Àº »ó´ëÀûÀ¸·Î Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À·Á´Â Ư¼ºÀÌ ÀÛ¾Æ Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ±¸Á¶ ¾ÈÀ¸·Î µé¾î°¬´Ù. ÀÌ¿Í ¹Ý´ëµÇ´Â Ư¼ºÀ» °¡Áø ÄÚ¹ßÆ®´Â Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ±¸Á¶¿¡¼ ºüÁ®³ª¿Í Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿Ô´Ù.
ÁÖ»ó¿í UNIST ¿¡³ÊÁö°øÇаú ¼®․¹Ú»çÅëÇÕ°úÁ¤ ¿¬±¸¿ø(°øµ¿ Á¦1ÀúÀÚ)Àº “¿ÜºÎ¿¡¼ ³Ö¾îÁִ öÀÇ ¾çÀÌ Áõ°¡ÇÒ¼ö·Ï ÄÚ¹ßÆ®°¡ Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À´Â ¾çÀÌ ´Ã¾ú´Ù”¸ç “ÀÌ ´öºÐ¿¡ °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁöÀÇ ÃÖ´ë Ãâ·Â¹Ðµµ°¡ Çâ»óµÆ´Ù”°í ÀüÇß´Ù.
À̹ø¿¡ °³¹ßÇÑ Àü±Ø ¼ÒÀ縦 »ç¿ëÇÑ °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁöÀÇ ÃÖ´ë Ãâ·Â¹Ðµµ´Â 800¡É¿¡¼ 1.8W/§²·Î, ÇöÀç±îÁö º¸°íµÈ ¿¬±¸ Áß ¼¼°è ÃÖ°íÀÇ ¼º´ÉÀ» ³ªÅ¸³Â´Ù. ¶Ç ¸Þź(CH©þ)À» Á÷Á¢ ¿¬·á·Î ¾µ ¶§ ÀÌ»êÈź¼Ò º¯È¯È¿À²µµ º¸°íµÈ Àü±Ø ¼ÒÀ纸´Ù ¾à 2¹è Á¤µµ ¶Ù¾î³µ´Ù.
±è°ÇÅ ±³¼ö´Â “°íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö¿¡ ´Ù¾çÇÑ ¿¬·á¸¦ Àû¿ëÇØ ¾ÈÁ¤ÀûÀ¸·Î Àü±â¸¦ »ý»êÇÏ·Á¸é ¿¬·á±ØÀÇ ¼º´É°ú ¾ÈÁ¤¼ºÀÌ µÞ¹ÞħµÅ¾ß ÇÑ´Ù”¸ç “µÎ °¡Áö ¸ðµÎ ¸¸Á·ÇÏ´Â ¿¬·á±Ø ¹°ÁúÀ» °³¹ßÇÑ À̹ø ¿¬±¸´Â ¿¬·áÀüÁö »ó¿ëÈ¿¡ ±â¿©ÇÒ °Í”À̶ó°í Àü¸ÁÇß´Ù.
À̹ø ¿¬±¸´Â Á¤ÈÄ¿µ UNIST ¿¬±¸Áö¿øº»ºÎ ±³¼ö, ÇÑÁ¤¿ì Æ÷½ºÅØ ±³¼ö, ½ÅÁö¿µ ¼÷¸í¿©´ë ±³¼ö, ¿µ±¹ ÀÓÆ丮¾óÄ®¸®Áö·±´ø ½Ã¹ÙÇÁ¶óÄ«½Ã »ý°í´Ü(Sivaprakash Sengodan) ±³¼öµµ ÇÔ²² Âü¿©Çß´Ù. ¿¬±¸°á°ú´Â ¼¼°èÀû °úÇÐÀú³Î ³×ÀÌó(Nature)ÀÇ ÀÚ¸ÅÁöÀÎ ‘³×ÀÌó Ä¿¹Â´ÏÄÉÀ̼ÇÁî(Nature Communications)’ 2¿ù 11ÀÏ(¿ù) ¿Â¶óÀÎÆÇ¿¡ °ÔÀçµÆ´Ù. (³¡)
³í¹®¸í: Cation Swapped Homogeneous Nanoparticles in Perovskite Oxides for Highly-efficient Power Density
¡à¿¬±¸°³¿ä
1. ¿¬±¸¹è°æ
°íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö(Solid Oxide Fuel Cell: SOFC)´Â ¸ðµç ±¸¼º¿ä¼Ò°¡ °íü·Î ÀÌ·ïÁø ¿¬·áÀüÁö´Ù. ´Ù¸¥ ¿¬·áÀüÁö¿¡ ºñÇØ ±¸Á¶°¡ °£´ÜÇÏ°í, ¼ÒÀç°¡ »ó´ëÀûÀ¸·Î Àú·ÅÇϸç, ÀüÇØÁúÀÇ ¼Õ½ÇÀ̳ª º¸Ãæ, ºÎ½ÄÀÇ ¹®Á¦°¡ ¾ø´Ù. ¶Ç ÀÛµ¿ ½Ã ¹èÃâµÇ´Â ¿À» È°¿ëÇÑ º¹ÇÕ¹ßÀü±îÁö °¡´ÉÇØ ¿¡³ÊÁö Àüȯ È¿À²ÀÌ ³ôÀº µî ¸¹Àº ÀåÁ¡À» Áö´Ï°í ÀÖ´Ù.
±âÁ¸ SOFC¿¡¼´Â ¿¬·á±ØÀ¸·Î ‘´ÏÄÌ ¼¸ä(Ni cermet)’À̶ó´Â ¼¼¶ó¹Í½º¿Í ±Ý¼ÓÀÇ ÇÕ±Ý ¼ÒÀç°¡ ¾²¿´´Ù. ÀÌ ¼ÒÀç´Â ¿¬·á°¡ »ê鵃 ¶§ Ã˸ŠȰ¼ºÀÌ ³ô´Ù´Â ÀåÁ¡À» °¡ÁöÁö¸¸ źȼö¼Ò(õ¿¬°¡½º, ¸Þź, ÇÁ·ÎÆÇ, ºÎź µî)À» ¾µ °æ¿ì ¸î °¡Áö ¹®Á¦Á¡ÀÌ ÀÖ¾ú´Ù. ¸ÕÀú ¿¬·á°¡ ¿ÏÀüÈ÷ »êȵÇÁö ¸øÇÏ¸é¼ ¿¬·á¿¡ Æ÷ÇÔµÈ Åº¼Ò(C)°¡ ¿¬·á±Ø Ç¥¸é¿¡ ħÀûµÈ´Ù. ¶Ç ¿¬·á¿¡ Æ÷ÇÔµÈ È²(S) ºÒ¼ø¹°ÀÌ ¿¬·á±ØÀ» ¼Õ»ó½ÃÄÑ(Çǵ¶) Àå±â°£ ÀÛµ¿Çϱ⠾î·Æ´Ù. ÀÌ ¶§¹®¿¡ ´Ù¾çÇÑ ÅºÈ¼ö¼Ò°è ¿¬·á¸¦ »ç¿ëÇÒ ¶§ Ãâ·Â ¼º´ÉÀ» Àå½Ã°£ ¾ÈÁ¤ÀûÀ¸·Î º¸ÀåÇÒ ¼ö ÀÖ´Â SOFCÀÇ °³¹ß ¿¬±¸°¡ ÇÊ¿äÇÏ´Ù.
±âÁ¸ ¿¬±¸¿¡¼´Â źȼö¼Ò¿ë ¿¬·áÀüÁö Àü±ØÀ» ¸¸µé±â À§ÇØ ´ÏÄÌ(Ni)À» ±¸¸®(Cu)¿Í ¼¼·ý(Ce) µîÀ¸·Î ´ëüÇÑ »õ·Î¿î ¼¸ä °è¿ Àü±ØÀ» °³¹ßÇß´Ù. ÀÌ·± Àü±ØµéÀº źȼö¼Ò¸¦ ¿¬·á·Î »ç¿ëÇصµ ¾ÈÁ¤ÀûÀ¸·Î ÀÛµ¿ÇßÀ¸³ª, ´ÏÄÌ ¼¸ä Àü±ØÀÇ ¼º´ÉÀ» µû¶ó°¡Áö ¸øÇß´Ù. À̸¦ º¸¿ÏÇϱâ À§ÇØ ¿¬·á±Ø Á¦Á¶°úÁ¤¿¡ Ã˸Ÿ¦ ¿ÜºÎ¿¡¼ ³Ö¾îÁÖ´Â ÇÔħ¹ý(infiltration)À̳ª ÈÇбâ»óÁõÂø¹ý(Chemical Vapor Deposition, CVD) µîÀ» »ç¿ëÇØ Ãʱ⠼º´ÉÀ» º¸¿ÏÇß´Ù. ±×·¯³ª SOFC°¡ ÀÛµ¿ÇÏ´Â °í¿Â¿¡¼ Ã˸ŠÀÔÀÚµéÀÌ ÀÀÁýµÅ ºñ´ëÈµÇ¸é¼ ¹ÝÀÀ Ç¥¸éÀûÀÌ °¨¼ÒµÅ Àü±âÈÇÐÀû ¼º´ÉÀÌ °¨¼ÒÇÑ´Ù´Â ÇÑ°è°¡ ÀÖ´Ù.
µû¶ó¼ º» ¿¬±¸¿¡¼´Â źȼö¼Ò¸¦ ¿¬·á·Î »ç¿ëÇϸ鼵µ ‘Àúºñ¿ë °íÈ¿À²¼º’À» °¡Áö´Â »õ·Î¿î ÇüÅÂÀÇ ¿¬·á±Ø°ú ±× °øÁ¤¹ýÀ» °³¹ßÇÏ°íÀÚ Çß´Ù.
2. ¿¬±¸³»¿ë
º» ¿¬±¸¿¡¼´Â ¿Àû․ÈÇÐÀû ¾ÈÁ¤¼ºÀ» °¡Áö´Â ÀÌÁßÃþ Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ½Ã½ºÅÛÀ» ±â¹ÝÀ¸·Î ‘½º¸¶Æ® Ã˸ŠÀÚ°¡ Àç»ý¹ý(exsolution)’°ú ‘ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯ Çö»ó’À» È°¿ëÇß´Ù. ±× °á°ú źȼö¼Ò ¿¬·á¸¦ »ç¿ëÇßÀ» ¶§µµ ¾ÈÁ¤¼ºÀÌ ³ôÀ¸¸ç °í¼º´ÉÀ» °¡Áö´Â »õ·Î¿î ÇüÅÂÀÇ ¿¬·á±Ø ¹°ÁúÀ» °³¹ßÇß´Ù.
½º¸¶Æ® Ã˸ŠÀÚ°¡ Àç»ý¹ýÀº SOFC ÀÛµ¿ ȯ°æ¿¡¼ ¿¬·á±Ø ³»ºÎ¿¡ ÀÖ´ø Ã˸Š¹°ÁúÀÌ ¿¬·á±Ø Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À´Â Çö»óÀÌ´Ù. ±âÁ¸Ã³·³ ¿ÜºÎ¿¡¼ Ã˸Ÿ¦ ÷°¡ÇØÁÖ´Â µîÀÇ Ãß°¡ °øÁ¤ ¾øÀÌ, SOFC°¡ ÀÛµ¿Çϴ ȯ°æ¿¡¼ ¿¬·áÀÇ »êÈ ¹ÝÀÀÀ» µ½´Â Ã˸Ÿ¦ »ç¿ëÇÏ¸é µÇ¹Ç·Î °øÁ¤ÀÌ ´Ü¼øÇÏ´Ù. ´õºÒ¾î À̹ø ¿¬±¸¿¡¼´Â ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯ Çö»óÀ» È°¿ëÇØ ¿¬·á±Ø Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À´Â Ã˸ÅÀÇ ¼ö¸¦ ±Ø´ëÈÇÏ°í, ¼º´ÉÀ» ´õ¿í Çâ»ó½ÃÄ×´Ù.
¿¬±¸ÆÀÀÌ °³¹ßÇÑ Àü±Ø ¼ÒÀçÀÇ ¼º´ÉÀ» ½ÃÇèÇÑ °á°ú, 800¡É¿¡¼ 1.8W§¯⁻²ÀÇ ÃÖ´ë Ãâ·Â ¹Ðµµ°¡ ³ª¿Ô´Ù. ÀÌ´Â ±âÁ¸ ¼¼¶ó¹Í Àü±Ø ¼ÒÀ纸´Ù 2¹è ÀÌ»óÀÇ ³ôÀº ¼º´ÉÀÌ´Ù. ¶ÇÇÑ ¸Þź(CH©þ) °¡½ºÀÇ °³Áú °úÁ¤¿¡¼ ÀÌ»êÈź¼Ò º¯È¯È¿À²ÀÌ ±âÁ¸¿¡ º¸°íµÈ Àü±Ø ¼ÒÀ纸´Ù ¾à 2¹è Á¤µµ ¶Ù¾î³ Ã˸ŠƯ¼ºÀ» Áõ¸íÇß´Ù.
3. ±â´ëÈ¿°ú
¿¬·áÀüÁö °³¹ß¿¡¼ °¡Àå Áß¿äÇÑ ºÎºÐÀº Àç·áÀÇ °³¹ßÀÌ´Ù. ÃÖ±Ù ¼±Áø±¹À» Áß½ÉÀ¸·Î ¹Ú¸· ÀüÇØÁúÀ» °³¹ßÇÏ´Â ¼¼¶ó¹Í °øÁ¤À¸·Î ÀúÇ×À» °¨¼Ò½ÃÅ°°í Ãâ·ÂÀ» ¹è°¡½ÃÄÑ SOFC Á¦ÀÛºñ¸¦ ³·Ãß´Â ¿¬±¸°¡ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù. À̹ø¿¡ °³¹ßÇÑ »õ·Î¿î ¿¬·á±Ø ¹°ÁúÀº SOFCÀÇ Á¦ÀÛºñ¿ëÀ» Àý°¨ÇÒ ¶Ç ÇϳªÀÇ Çٽɿä¼Ò°¡ µÉ °ÍÀ¸·Î ±â´ëµÈ´Ù.
¿¬·áÀüÁö ¼¼°è ½ÃÀå ±Ô¸ð´Â 1Á¶ 8000¾ï ¿øÀ¸·Î ¿¬Æò±Õ 85% ¼ºÀå¼¼¸¦ º¸ÀÌ°í ÀÖ´Ù. ¹Ì±¹ ¿¡³ÊÁöºÎ(United States Department of Energy, DOE)µµ 2020³â°æ ¼¼°è ¿¬·áÀüÁö ½ÃÀå ±Ô¸ð°¡ 400¾ï ´Þ·¯(42Á¶ ¿ø) ¼öÁØ¿¡ À̸¦ °ÍÀ¸·Î Àü¸ÁÇßÀ¸¸ç ÀÌ Áß ¹ßÀü¿ë ¿¬·áÀüÁö ½ÃÀåÀº 64¾ï ´Þ·¯(6Á¶ 8000¾ï ¿ø)¿¡ À̸¦ Àü¸ÁÀÌ´Ù. À̹ø¿¡ »õ·Î °³¹ßÇÑ ¿¬·á±Ø ¹°Áú·Î SOFC Á¦Á¶¿ø°¡ ºñ¿ëÀý°¨ÀÌ °¡´ÉÇÏ°Ô µÇ¸é, »ó¿ëÈ ¿ª½Ã ¾Õ´ç°ÜÁú °ÍÀ¸·Î ¿¹ÃøµÈ´Ù.
¶ÇÇÑ ¿¬·áÀüÁö »ê¾÷°è¿¡¼ ¹®Á¦Á¡À¸·Î ÁöÀûµÅ ¿Â ¾ÈÁ¤¼º ¹®Á¦¿Í ´õºÒ¾î ¿¬·á ¼±Åüº ¹®Á¦µµ µ¿½Ã¿¡ ÇØ°áÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ´Ü¼¸¦ Á¦°øÇÔÀ¸·Î½á ¼¼°è ¿¬·áÀüÁö »ê¾÷À» ¼±µµÇÒ °è±â°¡ µÉ °ÍÀ¸·Î ±â´ëµÈ´Ù.
¡à¿ë¾î¼³¸í
1. °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell)
[SOFC ¸ð½Äµµ]
¡Û »êÈÁö¸£ÄÚ´½(ZrO©ü)À̳ª ¼¼¸®¾Æ(CeO©ü) µîÀÇ °íü»êȹ°À» ÀüÇØÁú·Î ÀÌ¿ëÇÏ´Â ¿¬·áÀüÁö. ¼ö¼Ò¸¦ ¿¬·á·Î »ç¿ëÇØ °ø±â Áß »ê¼Ò¿Í ÈÇйÝÀÀ½ÃÄÑ Àü±â¸¦ »ý¼ºÇÑ´Ù.
¡Û ÀüÇØÁú ÁÖÀ§¿¡ ¼·Î ¸ÂºÙ¾î ÀÖ´Â µÎ °³ÀÇ Àü±Ø(¿¬·á±Ø, °ø±â±Ø)À¸·Î µÈ ¿¬·áÀüÁö´Â °ø±â ÁßÀÇ »ê¼Ò°¡ °ø±â±ØÀ» Áö³ª°í ¼ö¼Ò°¡ ¿¬·á±ØÀ» Áö³¯ ¶§ Àü±âÈÇÐ ¹ÝÀÀÀ» ÅëÇØ Àü±â¿Í ¹°, ¿À» »ý¼ºÇÑ´Ù.
¡Û ¿¬·áÀÇ ¿¬¼Ò¹ÝÀÀ ¾øÀÌ ¿¡³ÊÁö¸¦ ¸¸µé ¼ö ÀÖ¾î ±âÁ¸ ³»¿¬±â°ü°ú ´Þ¸® Ȳ, Áú¼Ò»êȹ° µî À¯µ¶¹°Áú ¹èÃâÀÌ ¾ø°í ¿¡³ÊÁö È¿À²µµ 60% ÀÌ»óÀ¸·Î ´Ù¸¥ ¿¡³ÊÁö¿ø¿¡ ºñÇØ ³ô´Ù.
2. ÀÌÁßÃþ Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® (Layered Double Perovskite)
¡Û ÀÏ¹Ý Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ®´Â ÀÌ¿Â ¹Ý°æÀÌ Å« ÈñÅä·ù µî ¿ø¼Òµé°ú ¿øÀڹݰæÀÌ ÀÛÀº ÀüÀÌ±Ý¼Ó ±×¸®°í »ê¼ÒÀ̿¿¡ ÀÇÇؼ 8¸éü¸¦ ÀÌ·ç´Â ¹°ÁúÀÌ´Ù.
¡Û ÀÌÁßÃþ Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ®´Â ÀÌ¿Â ¹Ý°æÀÌ Å« ¿øÀÚ¸¦ ÀϺΠġȯÇÔÀ¸·Î½á ¿øÀÚÅ©±âÀÇ Â÷ÀÌ·Î ±ÔÄ¢ÀûÀ¸·Î ÃþÀÌ ¸¸µé¾îÁö´Âµ¥ ÀÏ¹Ý Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ®¿¡ ºñÇØ »ê¼ÒÀ̵¿µµ¿Í ¼ö¼Ò »ý¼º ȯ°æ¿¡¼ÀÇ ±¸Á¶ ¾ÈÁ¤¼ºÀÌ ¿ì¼öÇØ °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁöÀÇ ¼º´É °ú ¾ÈÁ¤¼º Çâ»ó¿¡ ±â¿©ÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ÆǴܵȴÙ.
3. ½º¸¶Æ® Ã˸ŠÀÚ°¡ Àç»ý(Exsolution)
¡Û ȯ¿ø ºÐÀ§±â ½Ã Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ±¸Á¶¿¡¼ °ÝÀÚ¿¡ ÀÖ´Â ÀüÀ̱ݼÓÀÌ Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À´Â Çö»óÀÌ´Ù.
¡Û Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿Â ³ª³ëÀÔÀÚµéÀº ¼ö¼Ò ¹× źȼö¼Ò »êÈ Ã˸Š¿ªÇÒÀ» ÇÑ´Ù.
4. ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯ Çö»ó(Topotactic Ion Exchange)
¡Û °¢°¢ ´Ù¸¥ ÀÌ¿ÂÀÌ ¼·Î À§Ä¡¸¦ ±³È¯ÇÏ´Â Çö»óÀÌ´Ù.
¡Û ȯ¿ø ºÐÀ§±â ½Ã Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ±¸Á¶ °ÝÀÚ¿¡ ÀÖ´Â ÄÚ¹ßÆ®(Co)´Â Ç¥¸éÀ¸·Î ³ª¿À°í Ç¥¸é¿¡ ÀÖ´ø ö(Fe)Àº ÄÚ¹ßÆ®(Co) °ÝÀÚ·Î µé¾î°¡ ±× ÀÚ¸®¸¦ ´ëüÇß´Ù.
¡Û À̹ø ¿¬±¸¿¡¼´Â ½º¸¶Æ® Ã˸ŠÀÚ°¡ Àç»ý°ú ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯ Çö»óÀ» µ¿½Ã¿¡ È°¿ëÇØ ¿¬·áÀüÁöÀÇ ¼º´ÉÀ» ±Ø´ëÈÇß´Ù.
¡à±×¸²¼³¸í
±×¸²1. ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯ Çö»ó(Topotactic Ion Exchange) ¸ð½Äµµ: (a) R1Àº ±âÁ¸ÀÇ ½º¸¶Æ® Ã˸ŠÀÚ°¡ Àç»ý(exsolution) °úÁ¤ÀÌ°í, R2´Â ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯ Çö»óÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ½º¸¶Æ® Ã˸ŠÀÚ°¡ Àç»ý °úÁ¤Àε¥, R2ÀÇ °æ¿ì ¿ÜºÎ¿¡ ÀÖ´ø ö(Fe)ÀÌ ³»ºÎ·Î µé¾î°¡ ÄÚ¹ßÆ®(Co)°¡ ºüÁ®³ª¿Â ÀÚ¸®¸¦ ä¿òÀ¸·Î½á ÄÚ¹ßÆ®°¡ ´õ ¸¹ÀÌ ³ª¿Ã ¼ö Àִ ȯ°æÀ» Á¶¼ºÇÑ´Ù. °á°úÀûÀ¸·Î Ã˸Š¿ªÇÒÀ» ÇÏ´Â ÄÚ¹ßÆ®°¡ ¿¬·á±Ø Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿Â ¼ö°¡ Áõ°¡Çß´Ù. (b) ¿ÜºÎ¿¡ Àִ ö°ú ³»ºÎ¿¡ ÀÖ´Â ÄÚ¹ßÆ®°¡ ´Ü°èÀûÀ¸·Î ÀÚ¸®¸¦ ¹Ù²Ù´Â °úÁ¤¿¡ µû¸¥ °è»ê °á°ú´Ù. µÎ ÀÌ¿ÂÀÇ À§Ä¡ ±³È¯ÀÌ ¿¿ªÇÐÀûÀ¸·Î ¾ÈÁ¤ÇÏ´Ù´Â °ÍÀ» DFT °è»êÀ» ÅëÇØ È®ÀÎÇß´Ù.
|
±×¸²2. ÀÌ¿Â À§Ä¡ ±³È¯ Çö»ó(Topotactic Ion Exchange) Åõ°úÀüÀÚÇö¹Ì°æ(TEM) ºÐ¼® °á°ú: (a, b) TEM ºÐ¼®°á°ú ÄÚ¹ßÆ®(Co)°¡ Ç¥¸éÀ¸·Î ¿Ã¶ó¿À°í, ö(Fe)ÀÌ ³»ºÎ·Î µé¾î°£ °É È®ÀÎÇß´Ù. (c, d) EDS ºÐ¼® °á°ú, Ç¥¸é¿¡ ¿Ã¶ó¿Â ÀÔÀÚ´Â ÄÚ¹ßÆ®-ö(Co-Fe) ÇÕ±ÝÀÌ°í ³»ºÎ¿¡´Â ÄÚ¹ßÆ®(Co)°¡ ¾ø´Â °É È®ÀÎÇß´Ù. (e, f) ÀÌ Çö»óµéÀ» ´õ ÀÚ¼¼È÷ ºÐ¼®Çϱâ À§ÇØ HR-TEM ºÐ¼®°á°ú öÀº Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ±¸Á¶ °ÝÀÚ¿¡ À§Ä¡ÇÏ°í ÄÚ¹ßÆ®´Â °ÝÀÚ¿¡ À§Ä¡ÇÏ°í ÀÖÁö ¾Ê´Ù´Â °É È®ÀÎÇß´Ù.±×¸²3. °íü»êȹ° ¿¬·áÀüÁö ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ ¼º´É°ú ¾ÈÁ¤¼º Æò°¡: (a)ÀÌ¿Â ±³È¯ Çö»óÀ¸·Î ¸¸µç ¿¬·áÀüÁö°¡ 2¹è ÀÌ»óÀÇ ¼º´É Çâ»ó¿¡ ±â¿©Çß´Ù. (b)À̹ø ¿¬±¸¿¡¼ °³¹ßÇÑ ¿¬·á±ØÀº ±âÁ¸¿¡ º¸°íµÈ ¿¬·á±Øº¸´Ù 2¹è ÀÌ»óÀÇ ¼º´ÉÀ» º¸¿©Áá´Ù. (c)¸Þź°¡½º °³Áú Ư¼ºµµ 2¹è ÀÌ»ó Çâ»ó½ÃÄ×´Ù. (d)źȼö¼Ò ºÐÀ§±â¿¡¼ 200½Ã°£ Á¤µµ ¾ÈÁ¤ÀûÀÎ ÀÌ»êÈź¼Ò(CO©ü) º¯È¯È¿À²À» º¸¿©Áá´Ù.
¡à±è°ÇÅ ±³¼ö[±³½ÅÀúÀÚ] À̷»çÇ×
1. ÀÎÀû»çÇ×
¡Û ¼Ò ¼Ó: ¿ï»ê°úÇбâ¼ú¿ø(UNIST)
¡Û Àü È: 052-217-2917
¡Û À̸ÞÀÏ: gtkim@unist.ac.kr
2. ÇзÂ
¡Û 1995³â: °æºÏ´ëÇб³ °ø°ú´ëÇÐ °ø¾÷ÈÇаú, °øÇлç
¡Û 2000³â: °æºÏ´ëÇб³ ´ëÇпø °ø¾÷ÈÇÐÈ, °øÇм®»ç
¡Û 2005³â: ¹Ì±¹ ÈÞ½ºÅÏ ´ëÇб³ ´ëÇпø ÈÇаú, ÀÌÇйڻç
3. °æ·Â»çÇ×
¡Û 2018.03~ÇöÀç: UNIST, ¿¡³ÊÁö ¹× ÈÇаøÇкÎ, ±³¼ö
¡Û 2013.03~2018.02: UNIST, ¿¡³ÊÁö ¹× ÈÇаøÇкÎ, ºÎ±³¼ö
¡Û 2009.03~2013.02: UNIST, ģȯ°æ¿¡³ÊÁö°øÇкÎ, Á¶±³¼ö
¡Û 2007.02~2009.02: ¹Ì±¹ Ææ½Çº£´Ï¾Æ ´ëÇб³ ÈÇлýüºÐÀÚ°øÇаú, ¹Ú»ç ÈÄ ¿¬±¸¿ø (Prof. Raymond J. Gorte)
¡Û 2005.08~2007.01: ¹Ì±¹ ÈÞ½ºÅÏ´ëÇб³ ´ëÇпø ÈÇаú, ¹Ú»ç ÈÄ ¿¬±¸¿ø (Prof. Allan J. Jacobson)
¡Û 2000.01~2000.12: Çѱ¹ÈÇבּ¸¿ø (KRICT), À§ÃË¿¬±¸¿ø
4. Àü¹® ºÐ¾ß Á¤º¸
¡Û °íü »êȹ° ¿¬·á ÀüÁö & °íü »êȹ° ¼öÀüÇØ ÀüÁö
¡Û ±Ý¼Ó-°ø±â ¹èÅ͸®, Àü±â ÈÇÐ ¹× °íü ÈÇÐ
¡Û ¼ö¼Ò ÀÌ¿Â Àüµµ¼º ¿¬·á ÀüÁö
5. ¿¬±¸Áö¿øÁ¤º¸
¡Û 2017³â~2020³â: Çѱ¹¿¡³ÊÁö±â¼úÆò°¡¿ø (KETEP)°ú »ê¾÷Åë»óÀÚ¿øºÎ (MOTIE) ¿¡³ÊÁö±â¼ú°³¹ß»ç¾÷
¡Û 2018³â~2021³â: ¹Ì·¡Ã¢Á¶°úÇкÎ․Çѱ¹¿¬±¸Àç´Ü Áß°ß¿¬±¸ÀÚÁö¿ø»ç¾÷
SOFC ¿¬·á±Ø ¹°ÁúÀÇ ¾ÈÁ¤¼º°ú ¼º´ÉÀ» ³ôÀÎ ¿¬±¸Áø_¿ÞÂʺÎÅÍ ±è¼±¾Æ ¿¬±¸¿ø, ±èÇö¹Î ¿¬±¸¿ø, ±Ç¿ÀÈÆ ¿¬±¸¿ø, ±è°ÇÅ ±³¼ö, ÁÖ»ó¿í ¿¬±¸¿ø |
UNIST È«º¸½Ç Á¦°ø
³ëº§»çÀ̾𽺠science@nobelscience.co.kr
<ÀúÀÛ±ÇÀÚ © ³ëº§»çÀ̾ð½º, ¹«´Ü ÀüÀç ¹× Àç¹èÆ÷ ±ÝÁö>