【에너지타임즈】 연료전지 성능을 21배 높일 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

정우철·김상욱 카이스트 교수와 김연유 충남대 교수 등이 참여한 연구팀은 금속나노소재를 이용한 수소에너지기술의 핵심인 연료전지 성능을 높일 수 있는 새로운 나노촉매기술을 개발하는데 성공했다고 25일 밝혔다.

10㎜이하 금속나노입자는 적은 양으로 높은 촉매 활성을 보일 수 있어 최근 에너지·환경기술부문에서 관심을 받고 있으나 신소재 가격이 비싸고 높은 온도에서 입자들끼리 뭉치면서 촉매활성이 저하되는 고질적인 문제를 안고 있다. 또 600℃ 이상 높은 온도를 활용해 초고효율발전방식으로 주목받는 고체산화물연료전지도 활용성 측면에서 회의적인 것으로 알려지고 있다.

특히 이 연구팀은 세계적으로 인정받는 블록공중합체 자기 조립을 이용한 금속나노패턴기술을 통해 산화물연료전지 전극표면에 10나노미터 크기의 균일한 금속나노입자들을 균일하게 합성하는데 성공했으며, 이를 통해 하나의 입자가 갖는 촉매 특성을 고온에서 정확히 분석해 연료전지 성능을 극대화하는 기술을 개발했다.

또 연구팀은 대표적 귀금속 촉매인 백금의 경우 300나노그램, 0.015원 어치의 적은 양으로도 연료전지 성능을 21배까지 높일 수 있다는 사실을 확인했다.

정우철 카이스트 교수는 “값비싼 촉매의 양을 늘리는 비효율적인 방법을 사용하던 기존 틀을 깨고 적은 양의 나노입자를 이용해 고성능 연료전지를 개발할 수 있는 아이디어를 제시했다”면서 “금속촉매가 사용되는 다양한 산업 분야에 적용할 수 있어 앞으로 연료전지와 물 분해 수소생산 등 친환경에너지기술 상용화에 기여할 것”으로 기대했다.

한편 이 연구는 국제 학술지인 네이처 나노테크놀로지 2월 18일자 온라인판에 게재된데 이어 3월호 표지로 선정됐다.