숙대·서울시립대와 공동연구

국제학술지 ‘주목할 논문’ 소개

▲ 고체 산화물 연료전지의 성능을 높일 촉매를 개발한 UNIST 연구진. 왼쪽부터 시계방향으로 권오훈 연구원, 김건태 교수, 주상욱 연구원, 시바프라카시 생고단 박사.
UNIST(총장 정무영)는 에너지 및 화학공학부의 김건태 교수팀이 고체 산화물 연료전지(SOFC)의 성능을 높일 새로운 연료극 소재(촉매)를 개발했다고 5일 밝혔다.

이번 연구에는 신지영 숙명여대 교수, 한정우 서울시립대 교수, 정후영 UNIST 교수가 참여했다.

고체 산화물 연료전지는 공기 중 산소를 수소나 탄화수소 등의 연료와 반응시켜 전기를 생산하는 장치로, 발전효율이 90% 이상이다.

문제는 기존 고체 산화물 연료전지에 쓰이는 촉매가 탄화수소 계열의 연료를 쓰면 급격히 성능이 떨어진다는 점이다.

연구팀은 이를 이중층 페로브스카이트 구조로 설계한 새로운 촉매로 해결했다. 전기 생산에 필요한 화학반응을 돕는 물질(코발트, 니켈)을 이중층 페로브스카이트 구조에 심어뒀다가, 연료전지가 작동하면 저절로 올라와 합금을 형성하도록 한 게 핵심이다.

연구진이 개발한 촉매는 메탄가스를 연료로 직접 사용해 500시간 이상 전류의 강하가 전혀 없이 안정적으로 작동했고, 촉매 활성화 정도만 따졌을 때도 기존에 보고된 촉매보다 4배 뛰어난 반응 효율을 보였다.

이 연구는 국제적인 학술지 ‘재료화학 A’(Journal of Materials Chemistry A)에 ‘주목할 논문’으로 선정돼 게재됐다. 김봉출기자

 

저작권자 © 경상일보 무단전재 및 재배포 금지