백종범 UNIST(울산과기원, 총장 정무영) 교수의 연구 성과가 올 한해 대한민국이 가장 주목한 10대 과학기술 뉴스에 선정됐다.

‘올해의 10대 과학기술 뉴스(이하 10대 뉴스)’는 과학의 대중화에 기여하기 위해 한국과학기술단체총연합회(회장 이부섭)에서 매년 선정하며, 올해의 경우 24일(목) 발표됐다.

2015년의 경우 6건의 연구 성과와 4건의 과학기술뉴스가 10대 뉴스로 선정됐으며, 이 중 백종범 교수(에너지 및 화학공학)의 ‘무한 재사용 가능한 그래핀 연료전지 촉매 기술’이 포함됐다. 백 교수는 2012년에 선정된 조재필 UNIST 교수에 이어 두 번째로 선정됐다.

10대 뉴스에 선정된 백 교수의 연구 성과는 연료전지에 사용 가능한 그래핀 촉매의 가장자리에 준금속인 안티몬을 선택적으로 입혀 전기화학적 촉매 활성을 크게 높인 기술이다.

이 새로운 그래핀 촉매는 10만 번을 사용해도 처음과 동일한 촉매 활성을 유지하는 높은 안정성을 보였다. 백 교수의 연구성과는 세계 과학계로부터 “영구적으로 사용 가능한 ‘죽지 않는(Die Hard) 연료전지’ 개발의 길을 연 쾌거”라고 평가받았다.

백종범 교수는 현재 질소, 산소 등 이종원소를 그래핀에 입혀 그래핀에 새로운 특성을 부여함으로써 기존 그래핀의 한계를 뛰어넘는 새로운 그래핀 신소재 개발에 주력하고 있다. 또 백 교수가 보유한 세계 최고 수준의 그래핀 대량생산 기술은 최근 울산의 중견 기업에 이전돼 본격적인 상업화가 진행 중이다.

백 교수는 “국민들이 주목한 과학기술 뉴스에 선정돼 개인적으로 큰 영광”이라며 “에너지·반도체는 물론이고 생물학 분야까지 아우르는 전 산업 분야의 소재 혁신을 이끌어내겠다”고 포부를 밝혔다.

한국과학기술단체총연합회는 3차례의 선정위원회 심의와 총 3,249명의 과학기술인 및 일반인 투표를 반영해 ‘올해의 10대 과학기술 뉴스’를 선정했다.  (끝)

울산과학기술원(UNIST) 백종범 교수팀은 기계화학적 공법으로 안티몬을 그래핀에의 가장자리에 넣어 세계 최초로 죽지 않는(die-hard) 연료전지 전극소재를 개발했다. 연구결과는 국제적 학술지 ‘네이쳐 커뮤니케이션(nature communications)’ 및 '케미칼 리뷰(Chemical Reviews)'에 게재됐다. 연구진은 기계화학적 공정인 볼밀링법(ball milling)을 통해 최초로 준금속 중 하나인 안티몬을 그래핀 가장자리에만 선택적으로 입히고 전기화학적 활성도를 극대화하는 연료전지용 소재를 개발하는데 성공했다. 그래핀 결정을 손상하지 않으면서 계속 사용해도 안정적이고 우수한 산소환원용 촉매 특성을 발현시킬 수 있다.
백종범 교수는 “준금속인 안티몬을 그래핀에 쉽게 도입할 수 있게 돼 완전히 새로운 특성을 가진 그래핀 제조가 가능해졌고, 보다 다양한 분야로 상용화할 수 있는 가능성을 열었다”며 "기존 백금 촉매의 제조비용이 1㎏당 1억원 이상인 반면 탄소 촉매의 경우 1%도 안 되는 100만원 이하에 안정성과 성능을 보인다"고 밝혔다.

* 그래핀 : 탄소 원자들이 6각형 벌집구조로 배열된 원자막으로, 전류수송(구리의 150배),강도(강철의 200배), 투명도(98%) 등 물성이 우수해 ‘꿈의 나노소재’로 불림
* 볼밀링법 : 쇠구슬을 이용해 흑연을 고속분쇄함으로써 탄소물질(그래핀)에 다른 원소가도핑된 탄소기반 촉매를 대량생산하는 공정