[아시아통신] 경상국립대학교 자연과학대학 화학과 최명룡 교수(광화학 나노소재 전문 핵심연구지원센터장) 연구팀이 폐수 속 질산염을 암모니아로 바꾸는 친환경 촉매를 개발해 세계적 재료과학 저널 《머티리얼즈 투데이(Materials Today)》(IF:22)에 연구성과를 게재했다.

 

이번 연구에서 주목할 점은 ‘고엔트로피 페로브스카이트 산화물’이라는 새로운 구조다.

 

연구팀은 코발트(Co), 니켈(Ni), 철(Fe), 란타넘(La), 망간(Mn) 등 5가지 금속을 하나의 산화물 구조에 정밀하게 배치해 전기화학 반응에 최적화된 촉매를 만들었다.

 

이 소재는 마치 ‘금속 버전의 칵테일’처럼 다양한 금속의 특성을 결합해 기존 촉매보다 더 강하고 효율적인 반응을 일으킨다.

 

특히, 이 금속들이 엮이며 나타나는 ‘스핀-글라스’ 상태는 전자의 흐름과 반응 경로를 유연하게 조절할 수 있어 폐수 속 질산염을 안정적으로 암모니아로 바꾸는 데 유리하다.

 

암모니아는 비료뿐만 아니라 미래 에너지 자원으로도 각광받는 물질이다.

 

이번에 개발된 촉매는 높은 암모니아 선택성과 낮은 전력 소비, 긴 시간 동안 안정적으로 작동하는 특성을 동시에 갖춰, 에너지와 환경을 함께 고려한 기술로 평가받고 있다.

 

최명룡 교수는 “폐수에 포함된 질산염은 수질오염의 주요 원인 가운데 하나지만 이를 자원으로 바꾸는 시도가 최근 활발해지고 있다.”라며 “이번 연구는 단순한 오염물질 제거를 넘어 자원순환과 에너지 회수까지 연결할 수 있는 차세대 친환경 기술이다.”라고 말했다.

 

이번 연구는 교육부 기초과학연구역량강화사업 재원으로 한국기초과학지원연구원(KBSI) 국가연구시설장비진흥센터(NFEC)의 지원을 받아 수행했다.