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경상국립대 윤석민 교수팀, 전기화학적 수소 생산에서 백금 대체 가능한 레늄 금속 기반 나노촉매 개발

정도정 2024-03-26 14:24

경상국립대학교 자연과학대학 화학과 윤석민 교수 연구팀이 값비싼 백금(Pt)보다 효율적인 물 전기분해 반응이 가능한 레늄 금속 기반 나노 촉매(Pt-Ni@Re) 개발에 성공했다. 이번 연구 성과는 우수성을 인정받아 엘스비어(Elsevier)에서 발행하는 촉매 분야 최상위급 SCI 학술지인 ‘어플라이드 카탈리시스 B: 환경 및 에너지(Applied Catalysis B: Environment and Energy)’(IF: 24.319, JCR 랭킹 상위 0.9%)>에 게재됐다. 청정한 그린수소를 얻기 위해 산업에서 가장 널리 쓰이는 알칼린 전해조에서 효율적인 물 분해를 통한 수소 생산력은 매우 중요하다. 하지만 수소 공급원인 수소 이온(H+)이 상대적으로 부족한 알칼린 전해조에서 빠른 반응으로 수소를 발생하는 것은 시급히 해결해야 하는 과제이다. 경상국립대 윤석민 교수 연구팀은 이러한 알칼린 전해조에서 레늄(Rhenium, Re)에 미량의 백금(Pt)과 니켈(Ni)을 각각 5wt% 도핑한 레늄 기반 나노촉매클러스터(Pt-Ni@Re/C nanoparticle clusters)를 합성해 Pt 금속 촉매보다 물 분해에서 낮은 과전압(over potential)과 빠른 반응 속도를 달성했다. 특히 주목할 점은 이 새로운 촉매가 백금 단가의 약 3%에 불과한 레늄 금속을 기반으로 하고 있다는 것이다. 이는 수소 생산 비용을 현저히 줄일 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 또한, 이 촉매는 5A/㎠에 가까운 높은 전류밀도에서도 안정적으로 수전해를 유지하는 뛰어난 내구성을 보여주었다. 이는 대규모 그린수소 생산을 위한 지속 가능한 방법을 제공한다. 연구팀은 경희대 화학과 양지은 교수 연구팀과 공동연구를 통해 이 촉매가 1.4볼트의 낮은 과전압에서도 효율적으로 물을 분해할 수 있음을 입증했는데, 이는 에너지적 측면에서도 큰 이점을 가진다. 더욱이 울산대 정재훈 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 Re 기반 촉매가 소량의 타 전이금속이 도핑됐을 때 Pt보다도 효율적으로 전기화학적 물 분해를 시킬 수 있다는 메커니즘을 규명했다. 이러한 특성 덕분에 이 연구는 산업적 응용 가능성이 매우 높으며, 수소 에너지 분야에서의 새로운 변혁을 가져올 것으로 예상된다. 연구진의 혁신적인 발견은 수소 생산의 비용 효율성과 지속 가능성을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 갖추고 있어, 그린수소의 대량 생산 및 활용에 중대한 전환점이 될 것으로 기대된다. 한편, 제1저자인 경상국립대학교 기초과학연구소 소속 연구원은 윤석민 교수 연구팀에서 학부 과정부터 연구를 훌륭히 수행해 레늄 기반 나노촉매 합성과 레늄의 전기화학적 특성 분석, 레늄 기반 나노 촉매에 의한 알칼리 수용액에서 효율적인 물 전기분해의 원리를 실험적으로 규명하는 데 주요한 역할을 했다. 경남=정도정 sos6831@viva100.com

인천대 과학영재교육원 2024학년도 입학식 성료

이춘만 2024-03-25 15:46

인천대 과학영재교육원은 지난 23일 인천대 송도캠퍼스에서 2024학년도 입학식을 개최했다고 25일 밝혔다. 이날 입학식에는 과학영재로 선발된 학생 289명과 학부모, 교육원 교육에 참여하는 자연과학대, 정보과학대 교수를 포함해 700여 명이 참석한 가운데 진행됐다. 인천대는 전국에서 큰 규모로 과학영재교육원을 운영하고 있다. 이는 전국 27개 대학부설 과학영재교육원 중 지속적으로 우수한 평가를 받고 있어 인천지역의 과학영재와 시민들에게 자랑이 되고 있는 기관이다. 입학식은 인천대 자연과학대, 정보과학대 교수들이 참여해 학생들을 격려하고, 현장에서 질문을 받고 답하는 시간을 가져 다른 학생에게 다가가는 입학식이라는 평가를 받았다. 또한 학생들의 우주과학에 대한 관심을 반영해 과학문화크리에이터로 활동 중인 이명현 천문학 박사를 초청해 강연을 진행해 큰 호응을 얻었다. 인천대 과학영재교육원장인 (화학과 교수)는 “과학영재교육원은 올해 활동하고, 생각을 키우고, 성과를 적극적으로 표현하는 프로젝트 교육을 확대해 학생들의 과학적 기초와 연구 역량을 키우는 데 노력하겠다.”는 계획을 밝혔다. 1998년 개원한 인천대 과학영재교육원은 인천시와 한국과학창의재단, 인천대의 적극적인 지원과 과학영재교육에 대한 변화와 혁신을 통해 전국 최고의 영재교육기관으로 평가받고 있다. 한편 인천대 과학영재교육원은 인천시와 한국과학창의재단, 인천대학교 지원으로 운영되고 있다. 인천=이춘만 lcm9504@viva100.com

창원시,지역 기업과 S-BRT 교통약자 이동 지원을 위한 업무협약 체결

심규탁 2024-02-21 15:48

창원시는 지역 기업과 교통약자를 위한 ‘S-BRT 다기능쉘터’ 설치에 힘을 모았다. 창원특례시가 21일 시청 제3회의실에서 현대위아 등 8개 기업과 ’S-BRT 교통약자 이동 지원을 위한 업무 협약‘을 체결했다. 이날 협약식은 장애인, 고령자, 임산부, 어린이 등 교통약자의 안전하고 편안한 대중교통 이용환경 제공을 위한 S-BRT 다기능형쉘터 후원 협약을 위해 마련됐다. 홍남표 창원시장과 허종구 BNK경남은행 창원영업본부장, 조청래 NH농협은행 경남본부장, 장정식 로만시스 회장, 최호용 마이비 AFC 사업센터장, 김성수 범한그룹 범한메카텍 대표이사, 이경훈 한화에어로스페이스 창원3사업장장, 양태규 현대위아 경영지원본부장, 효성중공업 창원공장장이 참석했다. 창원 원이대로 S-BRT에 설치되는 중앙버스정류장은 42개소로, 계획수립 당시 재정여건을 고려해 50%인 20개소에 다기능형쉘터를 설치 계획했으나, 이날 협약을 통해 기업체에서 10개 쉘터를 추가 지원해 이용자가 많은 30개소 정류장에 확대 설치된다. 다기능형쉘터는 타도시 일반BRT에는 없는 폐쇄형 쉼터로 교통약자 이동 지원을 위한 휠체어 대기공간, 장애인승차알림버튼, 자동문 등이 설치되고 편의기능으로 온열의자, 와이파이, 공기청정시스템, 냉방기 등이 탑재되어, 여름철 땡볕 더위와 눈·비·미세먼지를 피할 수 있어 S-BRT 이용 편의성이 대폭 향상될 것으로 기대된다. 홍남표 창원시장은 “교통약자를 포함한 시민들의 교통복지 확대를 위해 지역사회가 관심을 두시고 후원해 주셔서 감사하다”며, “교통약자의 이동권 보장 등 기업과 함께 대중교통 활성화와 지역복지 확대에 기여할 수 있는 다양한 방안을 모색해 나가겠다”고 말했다. 창원=심규탁 simkt220599@viva100.com

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