연료전지 성능 높이는 특성 규명

국내 연구진이 연료전지에 사용되는 물질의 특성을 규명해 연료전지의 성능을 높일 수 있는 방안을 찾아냈다.
한옥희 한국기초과학지원연구원 서울서부센터 책임연구원과 한송희 미국 UC캘리포니아 산타바바라 화학과 교수 공동 연구진은 연료전지에 사용되는 물질인 '나피온'에서 수소이온과 물의 확산 속도를 규명하는데 성공했다고 4일 밝혔다.
연료전지는 물을 산소와 수소를 결합시킬 때 발생하는 전기를 에너지로 사용하는 장치다. 차세대 에너지로 각광받고 있지만 효율이 낮아 상용화가 어려웠다.
연구진은 물과 수소이온의 이동을 관찰할 수 있는 기법을 활용해, 연료전지에 사용하는 '나피온'이라는 물질 근처에서 수소이온과 물이 어떻게 퍼져나가는지 관찰하는데 성공했다. 연료전지의 효율을 결정하는 주요 변수 중 하나는 건전지에 있는 마이너스, 플러스 극처럼 '연료극'에서 만들어진 수소이온이 얼마나 효율적으로 이동하는지를 알아내는 것이다.
한옥희 책임연구원은 "물과 수소이온이 연료전지에 사용하는 박막 중심부보다 내부 표면에서 약 1만배 빠르게 움직이는 것을 발견했다”며 "나피온 내에서 어떻게 이동하는지 확인한 만큼 보다 우수한 연료전지를 개발할 수 있는 토대를 마련했다”고 설명했다. 연구진은 이번 연구결과를 활용해 효율을 향상시킨 연료전지 개발에 나선다는 계획이다.
이번 성과는 화학분야 국제학술지인 '앙케반테 케미' 지난달 28일자에 게재됐다.
[원호섭 기자]