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피부에 상처 내는 ‘개미산’에 이런 효능이… 목록

조회 : 2844 | 2012-08-10

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포스텍 화학공학과 이진우 교수(왼쪽)과 심종민 박사과정생(오른쪽). 포스텍 제공.
 
프랑스의 소설가 베르나르 베르베르를 단숨에 베스트셀러 작가로 만들어 준 작품 ‘개미’. 이 소설에는 목표물에 개미를 보낸 뒤 온 몸에 개미산(酸)을 쏘아 고통 속에 죽이는 기상천외한 살인법이 나온다. 포름산으로 알려진 개미산은 산의 일종인 만큼 산화 반응이 활발해 피부에 닿으면 실제로 상처가 생긴다.

산화 반응을 일으키는 개미산의 특징은 연료전지 개발에도 이용된다. 최근 국내 연구진은 개미산을 이용해 연료전지의 효율을 높일 수 있는 방법을 찾는 데 성공했다.

포스텍 화학공학과 이진우 교수는 “개미산 연료전지의 효율을 높이면서도 가격을 낮출 수 있는 새로운 촉매를 개발했다”
고 1일 밝혔다.

개미산은 메탄올과 더불어 연료전지의 연료로 주목받고 있는 물질이다. 특히 메탄올에 비해 반응 속도가 빠르고 상온에서도 반응이 잘 일어난다는 장점이 있다. 그러나 개미산을 연료로 쓰려면 촉매로 백금이나 팔라듐 같은 귀금속이 필요하고, 이 과정에서 일산화탄소가 만들어져 반응을 방해하는 경우가 생긴다는 단점도 있다.

연구팀은 다공성 물질인 탄소-실리카 복합체의 기공을 기존보다 큰 30㎚(나노미터․1나노미터는 10억 분의 1m)로 만들고, 그 안에 촉매 역할을 하는 백금-납 나노입자를 골고루 분산시켰다. 구멍을 크게 만들면 입자들의 움직임이 자유롭고 반응 중에 생겨난 일산화탄소가 쉽게 빠져나갈 수 있다. 이렇게 개발된 촉매는 기존의 개미산 연료전지 촉매보다 백금 사용량을 50%나 줄이면서도 효율은 300% 이상 향상시켰다.

촉매를 개발하는 과정에서 연구팀은 기공이 큰 탄소-실리카 복합체와 금속 나노입자를 빠르게 합성할 수 있는 ‘원-포트 합성법’도 개발했다. 지금까지는 탄소-실리카 복합체를 만든 뒤 나노입자를 합성하는 단계를 추가로 거쳐야 했다.

이 연구 논문의 제1 저자로 박사과정에 재학 중인 심종민 씨는 “지금까지 개미산 연료전지는 개미산이 연료전지가 될 수 있다는 가능성을 보였을 뿐 구체적인 연구가 부족했다”며 “이번 연구는 새로운 촉매 합성 방법을 통해 개미산 연료전지의 제작 단가를 낮추면서도 효율을 높일 수 있다는 점을 증명한 연구”라고 말했다.

이 연구는 미국 화학호가 발행하는 나노분야 권위지 ‘ACS 나노’ 온라인판 7월 24일자에 실렸다.

오가희 기자 solea@donga.com
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