수소연료전지 가격, 확 낮춰주는 촉매제 개발

국내 연구진이 차세대 전지인 수소연료전지를 값싸게 만들 수 있는 기술을 개발했다.
울산과기대(UNIST) 에너지및화학공학부 김건태 교수와 백종범 교수, 주용완 교수 공동 연구진은 수소연료전지에 쓰이는 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 값싼 물질을 개발했다고 14일 밝혔다.
산소와 수소가 만나면서 물이 생길 때 발생하는 열을 이용하는 수소연료전지는 자동차는 물론 난방용 등에 활용되고 있으며 공해물질이 적어 차세대 전지로 불린다. 하지만 수소연료전지에 필수적으로 들어가는 촉매는 귀금속인 ‘백금’으로 1g당 8~9만원으로 가격이 비싸다. 많은 연구자들이 백금을 대체할 수 있는 값싼 촉매제를 개발하고 있지만 공정이 복잡하거나 대량생산이 어렵다는 단점이 있었다.
연구진은 용기 내에 질소, 철, 흑연 등을 넣고 회전시키는 ‘볼밀링 공정’을 활용해 탄소복합체 섬유를 만들었다. 주용완 교수는 “질소 원자 4개가 철 원자 1개를 감싸고 있는 구조의 물질”이라며 “백금과 유사한 반응을 일으켜 성능이 우수함을 확인했다”고 설명했다. 연구진이 개발한 탄소복합체는 1g당 200~300원이면 제조가 가능해 백금과 비교했을 때 가격이 400분의 1에 불과하다.
주용완 교수는 “가격이 저렴하다는 장점 외에 기존에 사용하고 있는 공정으로 생산이 가능해 당장 상용화도 가능한 수준”이라고 덧붙였다. 연구결과는 국제학술지인 ‘사이언스 어드밴스드’ 12월호에 게재됐다.
[원호섭 기자]