브라보 K-사이언티스트

에너지 효율, 상위 1%에 도전하다

■ 백종범/재료공학자

대한민국 과학을 이끌어가는 과학자들의 연구와 삶을 들여다보며 그들을 응원하는 <브라보 K-SCIENTIST>

마흔여덟 번째 주인공! 백종범 박사!

백종범 박사팀은 2020년 12월, 과학계의 반향을 일으킨 연구 결과를 발표했다. 100년 만에 새로운 암모니아 생산 방법을 제시한 것이다.

암모니아 합성 기술은 현재까지도 1909년 독일 과학자 하버와 보슈가 개발한 암모니아 합성 방법을 개량해 쓰고 있지만, 수득률은 25%에 불과했다. 과학계에서는 더 좋은 암모니아 합성법을 찾기 위해 노력했지만 그동안 <하버-보슈법>을 능가하는 기술은 나오지 않았다. 인류의 번영을 가능하게 한 물질 암모니아는 최근 석탄 에너지 시대를 이을 차세대 에너지원으로 더욱 각광받고 있다. 수소의 소송과 저장의 핵심적인 역할을 할 수 있기 때문이다.

그는 이번 암모니아 합성법 외에도 다양한 연구로 학계를 놀라게 했다. 그중 하나는 차세대 기술로 주목받고 있는 물과 전기로 수소를 생산하는 ‘수전해 기술’이다. 이 기술의 효율을 결정하는 핵심요소는 촉매인데, 백종범 박사는 비싼 귀금속류인 ‘백금’ 대신 관심의 바깥에 있던 ‘루테늄’을 촉매로 활용했다. 그동안 루테늄은 입자를 자르면 다시 뭉치는 성질로 인해 촉매로 사용할 수 없다고 여겨졌었다. 하지만 백 박사는 루테늄을 서로 뭉치지 않도록 설계해 경제성과 내구성, 효율까지 모두 잡았다. 그는 이후 그는 루테늄을 촉매로 활용한 전극을 개발해 농업과 환경 등 다양한 분야에서 검증 실험을 진행하고 있다.

통찰력과 선견지명으로 포기하지 않고 도전한 결과 상위 1% 과학자가 된 백종범 박사. 다른 곳에서 쉽게 시도하지 못한 연구를 선도하는 것이 연구실 신조라는 그의 이야기를 들여다보자.
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