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본 발명은 고분자 중합을 이용하여 다공성 티타늄 전달층(porous transport layer, PTL) 상에 금속 산화물 촉매를 직접 형성하는 전극 제조 방법 및 이에 의해 제조된 수전해용 전극에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 다공성 티타늄 기판 상에 고분자층을 형성하는 단계, 금속 전구체를 포함하는 고분자 전구체 용액에서 금속-고분자 네트워크를 형성하는 단계 및 열처리 단계를 포함한다. 고분자 중합 과정에서 금속-고분자 네트워크가 다공성 티타늄 기판에 균일하게 분산됨으로써 기판 전반에 걸쳐 균일한 촉매층을 형성할 수 있으며, 후속 열처리를 통해 금속 산화물 촉매가 형성되고 촉매와 기판 간 결합력이 향상될 수 있다. 고분자 네트워크는 금속 전구체의 균일한 분산을 유도하는 템플릿 역할과 열처리 과정에서 촉매 입자의 성장 및 응집을 억제하는 보호층 역할을 동시에 수행할 수 있다. 이에 따라 높은 표면적과 활성점 밀도를 유지할 수 있으며, 별도의 바인더 없이도 우수한 전기화학적 활성 및 장기 안정성을 확보할 수 있다. 본 발명의 제조 방법은 별도의 증착 장비 또는 정밀 제어 장치 없이 간단한 용액 공정과 열처리 공정만으로 수행될 수 있어 공정 재현성 및 확장성이 우수하며, 대면적 기판 및 복잡한 형상의 기판에도 적용 가능하다. 또한 다양한 금속 전구체를 적용할 수 있어 다원계 금속 산화물 전극 제조에도 활용될 수 있다.