▲ 한밭대 김정현 교수 연구팀.

국립 한밭대학교는 신소재공학과 김정현 교수 연구팀이 영국 랭커스터대학교(Lancaster University)의 Harald Schlegl 박사와의 공동 연구로 층상 구조를 보이는 고체산화물 연료전지 공기극 물질의 비화학량 조성에 따른 전기전도도의 특성을 규명했다고 15일 밝혔다.

한밭대 송경은 석사 졸업생, 전기공학과 강현일, 최원석 교수, 신소재공학과 김정현 교수(교신저자)로 구성된 연구팀은 관련 연구내용을 국제수소에너지협회에서 발행하는 ‘International Journal of Hydrogen Energy’지에 ‘Electrochemical characteristic of non-stoichiometric SmBa0.45Sr0.5Co2O5+d layered perovskite oxide system for IT-SOFC cathode’라는 제목의 논문으로 게재했다.

김정현 교수 연구팀은 이번 연구를 통해 SmBa0.5Sr0.5-xCo2O5+d, SmBa0.5-xSr0.5Co2O5+d 및 SmBa0.5-xSr0.5-xCo2O5+d (x=0.01~0.05) 층상 페로브스카이트 산화물 시스템의 전기화학적 특성을 바륨(Ba) 및 스트론튬(Sr)의 치환량 비율을 이용하여 확인했으며, 특정 조성에서 가장 낮은 면적비 저항과 가장 높은 전기전도도의 특성을 보이는 점도 확인했다.

또, 한밭대 고체산화물에너지디바이스 연구실의 핵심 연구 분야인 미세구조 특성에 따른 전기전도도의 특성 변화와 연결하여 단일 조성에서 미세구조 변경 시 전기전도도의 거동 변화 원인을 규명했다.

이번 연구는 구체적인 보충자료(Supplementary data)도 논문에 제시하여 비화학량 조성을 보이는 산화물의 전기화학 특성 연구에 핵심 연구 자료로 활용될 예정이며, 김 교수 연구팀은 비화학량 조성에서 보이는 특이한 미세구조 변화를 투과전자현미경을 이용하여 분석 중으로 연구결과를 추가로 제시할 계획이다.

제1저자로 참여한 송경은 석사 졸업생은 이번 논문 게재와 관련해 “비화학량 조성의 관점에서 전기화학 특성을 규명할 수 있어서 매우 뜻깊은 연구결과라고 생각한다”며, “연구를 계속하여 새로운 사실을 발견해내고 관련 산업에 기여하고 싶다”고 포부를 밝혔다.

송 씨는 이로써 SCIE급 국제 학술지의 제1저자 논문 4편, 공동저자 논문 3편 및 2건의 등록된 특허를 보유하게 됐다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받았으며, 국제학술지 ‘International Journal of Hydrogen Energy’지 온라인 판 2월 10일자(https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.01.255)에 게재됐다. ［대전경제=한혜빈］