인 지 가격 낮추고 안정성 높인 개미산 연료전지 개발

<용어설명>

■복숭아산=복숭아에 있는 지방산의 한 종류로 개미산(HCOOH)이라고도 불린다. 산화반응 속도가 빨라 액체연료전지의 연료로 사용이 가능하다.

<사진은 정과부 화상>

국내 연구진이 경제성과 안정성을 높인 연료전지를 개발했다.

광주과학기술원(GIST) 이재영 교수팀은 가격이 비싸고 장기 안정성이 낮다는 평가를 받아온 ‘복숭아산(개미산) 연료전지’의 문제점들을 해결해 상용화를 앞당기는 계기를 마련했다고 24일 밝혔다. 이 연구성과는 ‘앙게반테 케미’ 최근호(18일자)에 게재됐다.

봉숭아산을 이용해 연료전지를 만들기 위해선 촉매로 백금(Pt)과 팔라듐(Pd)을 사용해야 하지만 가격이 비싸진다. 또 연료 산화반응의 중간생성물이 촉매의 활성을 저해하는 ‘피독’ 현상이 나타나 안정성도 떨어진다.

반면 연구팀이 이번에 개발한 연료전지는 백금촉매 사용량을 기존의 20% 수준으로 대폭 줄였으며 장기안정성도 3배 가량 늘어난 것으로 나타났다.

연구팀은 먼저 탄소전극에서 백금의 촉매가 잘 분산될 수 있도록 도와주는 전처리 과정을 거쳤다. 이는 곡식이 잘 자라기 위해선 좋은 토양이 필요한 것 처럼 촉매가 잘 분산되기 위해선 탄소전극 이라는 토양이 중요하기 때문이다.

연구팀은 또 백금을 직접 탄소전극 위에 올리는 전기도금 방법을 최적화해 백금 사용량을 80%가량 줄일 수 있었다. 이밖에도 연구팀은 비스무스라는 촉매 물질을 하나 더 넣음으로써 피독 현상을 해결하고 안정성을 높였다.

이재영 교수는 “개발된 연료전지는 인체 삽입형 로봇과 의료기기는 물론 노트북, 군사용 장비에 이르기까지 다양한 산업분야에서 활용될 수 있어 큰 기대를 모으고 있다”며 “이동형 및 휴대용 연료전지 분야에서 국제적 연구를 선도할 수 있는 역량을 보여준 것”이라고 말했다. /[e-mail]이재원기자