초음파 이용해 수소연료전지 수명·성능 높인 촉매 개발 / YTN 사이언스

[앵커]
수소연료전지는 친환경 에너지로 주목받고 있지만, 성능 저하와 높은 유지비용 때문에 상용화에는 한계가 있다는 지적이 이어져 왔는데요.

국내 연구진이 초음파를 이용해 상온에서도 손쉽게 수소연료전지용 촉매 기술을 개발했습니다.

임늘솔 기자가 보도합니다.

[기자]
배출가스 없이 전기를 생산할 수 있는 수소연료전지는 저탄소 시대의 핵심 기술로 꼽힙니다.

하지만 전지를 생산하는 데 필요한 촉매는 사용할수록 녹거나 뭉치면서 반응 효율이 떨어지는 문제가 있었습니다.

또, 촉매 교체 비용이 비싸 낮은 경제성도 해결해야 할 과제입니다.

국내 연구진이 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 수소연료전지용 촉매 기술을 개발했습니다.

촉매에 사용되는 백금과 니켈을 복잡한 고온 공정 없이 상온에서 초음파를 이용해 구조를 재배열한 게 핵심입니다.

특히, 나노입자 구조를 내부가 비어 있는 돔 형태로 설계해 반응 면적은 넓히고 촉매 손실은 줄였다고 밝혔습니다.

[이응준 / KIST 청정수소융합연구소 박사후연구원 : 상온에서 초음파를 통해 특정한 원자 배열 구조를 만들 수 있는 게 핵심이고요. 특정한 배열과 중공 구조를 결합함으로써 전이금속의 용출을 상당히 줄였고 높은 내구성과 성능을 나타낼 수 있었습니다.]

연구팀은 새로운 촉매 기술이 적용된 연료전지가 기존 상용 촉매보다 성능이 5배 이상 높아졌다고 설명했습니다.

또, 미국 에너지부 기준으로 진행한 내구성 실험에서는 기대 수명이 4만2천 시간으로, 기존 기술보다 4배 이상 길었다고 덧붙였습니다.

[유성종 / KIST 청정수소융합연구소 책임연구원 : 연료전지 자동차, 연료전지 발전소, 건물용 연료전지 업체들과 접촉해서 기술이 좀 더 뻗어 나갈 수 있는 일들을 진행하려고 합니다.]

연구팀은 이 기술이 대량 생산에도 적합해 경제성 면에서도 효과적이라며, 우리나라 수소 산업의 경쟁력을 높이는 데도 도움될 것으로 기대하고 있습니다.

YTN 사이언스 임늘솔 입니다.

영상취재:황유민

YTN 임늘솔 (sonamu@ytn.co.kr)
[YTN 사이언스 기사원문] https://science.ytn.co.kr/program/view.php?mcd=0082&hcd=&key=202507141101250040
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