[언론 보도] Nature Catalysis 논문 게재!
작성자
moonlab
작성일
2025-07-10 10:39
조회
513
우리 연구실 김철호, 민희원, 최지윤, 김성원 연구원의 고효율 이산화이리듐(IrO₂) 메탄올 전환 촉매에 관한 연구가 언론에 보도되었습니다. 아래는 보도된 내용 중 일부입니다.
[특허뉴스=염현철 기자] 고려대학교 문준혁 교수 연구팀은 이산화이리듐(IrO₂) 촉매를 활용해 상온에서 메탄을 메탄올로 선택적으로 전환하는 전기화학 반응 메커니즘을 실험적으로 규명하고, 이를 구현할 수 있는 고성능 연속형 전기화학 반응 장치를 자체 개발했다고 7일 밝혔다.
메탄은 천연가스의 주성분으로 풍부한 에너지 자원이지만, 이산화탄소보다 약 25배 강한 온실효과를 유발하는 기후 위기 유발 물질이다. 이러한 메탄을 메탄올처럼 유용한 화학물질로 전환할 수 있다면 온실가스 감축과 자원화라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다.
하지만 메탄은 화학적으로 매우 안정적이기 때문에, 이를 선택적으로 산화해 메탄올로 전환하는 기술은 오랫동안 풀리지 않던 난제였다. 이번 연구는 바로 그 한계를 뛰어넘었다.
연구진은 전기화학 반응 중 탄산 이온이 이산화이리듐 촉매의 특정 결정면에 고활성 산소종을 형성, 이 산소가 메탄을 선택적으로 산화시켜 메탄올로 전환시키는 반응 경로를 실험적으로 입증했다.
또한 연구진은 메탄을 기체로 공급할 수 있는 연속 공정형 전기화학 반응기도 자체 개발했다. 이 장치는 메탄과 전해질이 반응 표면에 효과적으로 접촉할 수 있도록 설계되어, 반응 효율을 극대화했다.
이 반응기는 기존 기술 대비 10배 빠른 메탄올 생산 속도(10 mmol/h)를 달성했으며, 100시간 이상 연속 운전에도 성능 저하 없이 작동하는 높은 안정성을 보였다. 동위원소 표지 실험과 라만 분광 분석 등을 통해 이 메커니즘은 실험적으로 확인됐다.
문준혁 교수는 “이번 기술은 상온에서 메탄을 고부가가치 물질로 바꾸는 새로운 길을 제시한 것”이라며, “전기로 구동되는 이 반응은 수소 생산 기술과도 연계가 가능하며, 탄소중립형 연료 및 화학소재 생산 공정으로 확장될 수 있는 잠재력이 크다”고 말했다.
이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 카탈리시스(Nature Catalysis)’ 7월 4일 자에 게재됐다.
논문명은 High Selectivity Room Temperature Partial Oxidation of Methane to Methanol Enabled by Electrochemical Oxygen Promotion on IrO2 Catalyst이다.
논문 논평:
Nature Catalysis News & Views
저희의 연구가 Nature Catalysis News & Views에서 소개되었습니다.
연구를 깊이 있게 조명해 주신 Aditya Prajapati 박사님께 감사드립니다.
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Thrilled that our work on electrochemical methane-to-methanol conversion has been highlighted in a Nature Catalysis News & Views!
#NatCatal #MethaneToMethanol #Catalysis
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“Our recent study in Nature Catalysis has been highlighted in a News & Views article. We are grateful for this recognition and look forward to continued discussions in the field. This achievement has also drawn reactions from leading editors and internationally recognized figures in academia.”
관련 기사 링크:
동아사이언스: https://www.dongascience.com/news.php?idx=72677
전자신문: https://www.etnews.com/20250707000114
이코노미사이언스: https://www.e-science.co.kr/news/articleView.html?idxno=107676
충청뉴스: https://www.ccnnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=377135
논문 링크:
https://www.nature.com/articles/s41929-025-01363-0
[특허뉴스=염현철 기자] 고려대학교 문준혁 교수 연구팀은 이산화이리듐(IrO₂) 촉매를 활용해 상온에서 메탄을 메탄올로 선택적으로 전환하는 전기화학 반응 메커니즘을 실험적으로 규명하고, 이를 구현할 수 있는 고성능 연속형 전기화학 반응 장치를 자체 개발했다고 7일 밝혔다.
메탄은 천연가스의 주성분으로 풍부한 에너지 자원이지만, 이산화탄소보다 약 25배 강한 온실효과를 유발하는 기후 위기 유발 물질이다. 이러한 메탄을 메탄올처럼 유용한 화학물질로 전환할 수 있다면 온실가스 감축과 자원화라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다.
하지만 메탄은 화학적으로 매우 안정적이기 때문에, 이를 선택적으로 산화해 메탄올로 전환하는 기술은 오랫동안 풀리지 않던 난제였다. 이번 연구는 바로 그 한계를 뛰어넘었다.
▲전기화학적 상온 메탄-메탄올 전환 개념도
연구진은 전기화학 반응 중 탄산 이온이 이산화이리듐 촉매의 특정 결정면에 고활성 산소종을 형성, 이 산소가 메탄을 선택적으로 산화시켜 메탄올로 전환시키는 반응 경로를 실험적으로 입증했다.
또한 연구진은 메탄을 기체로 공급할 수 있는 연속 공정형 전기화학 반응기도 자체 개발했다. 이 장치는 메탄과 전해질이 반응 표면에 효과적으로 접촉할 수 있도록 설계되어, 반응 효율을 극대화했다.
이 반응기는 기존 기술 대비 10배 빠른 메탄올 생산 속도(10 mmol/h)를 달성했으며, 100시간 이상 연속 운전에도 성능 저하 없이 작동하는 높은 안정성을 보였다. 동위원소 표지 실험과 라만 분광 분석 등을 통해 이 메커니즘은 실험적으로 확인됐다.
문준혁 교수는 “이번 기술은 상온에서 메탄을 고부가가치 물질로 바꾸는 새로운 길을 제시한 것”이라며, “전기로 구동되는 이 반응은 수소 생산 기술과도 연계가 가능하며, 탄소중립형 연료 및 화학소재 생산 공정으로 확장될 수 있는 잠재력이 크다”고 말했다.
이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 카탈리시스(Nature Catalysis)’ 7월 4일 자에 게재됐다.
논문명은 High Selectivity Room Temperature Partial Oxidation of Methane to Methanol Enabled by Electrochemical Oxygen Promotion on IrO2 Catalyst이다.
논문 논평:
Nature Catalysis News & Views
저희의 연구가 Nature Catalysis News & Views에서 소개되었습니다.
연구를 깊이 있게 조명해 주신 Aditya Prajapati 박사님께 감사드립니다.
Read the article
Twitter (X)
Thrilled that our work on electrochemical methane-to-methanol conversion has been highlighted in a Nature Catalysis News & Views!
#NatCatal #MethaneToMethanol #Catalysis
“Our recent study in Nature Catalysis has been highlighted in a News & Views article. We are grateful for this recognition and look forward to continued discussions in the field. This achievement has also drawn reactions from leading editors and internationally recognized figures in academia.”
관련 기사 링크:
동아사이언스: https://www.dongascience.com/news.php?idx=72677
전자신문: https://www.etnews.com/20250707000114
이코노미사이언스: https://www.e-science.co.kr/news/articleView.html?idxno=107676
충청뉴스: https://www.ccnnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=377135
논문 링크:
https://www.nature.com/articles/s41929-025-01363-0
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