[스마트경제=복현명 기자] 박준영 세종대학교 나노신소재공학과 교수 연구팀은 송선주 전남대학교 신소재공학부 교수 연구팀과 최민석 인하대학교 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 고온 수전해 수소생산 연료전지 전해셀의 성능을 획기적으로 향상시킨 연구 결과를 발표했다.
연구팀은 탄소중립 기술실현을 바탕으로 신재생에너지 기반 수소사회로의 진입이 가시화되고 있는 전환시기에 신재생 발전 전력을 이용한 고순도 수소 생산 고온 전해셀 기술의 수소생산 능력을 극대화할 수 있는 나노 촉매가 내재된 공기극 전극소재 기술을 제시했다.
물분해 수소생산 전해셀의 주요 저항 성분 중의 하나인 공기극에서의 프로톤 환원반응에 대한 전극반응 속도를 향상시키는 것이 중요하다.
이를 위해 이번 연구에서는 염기성산화물 나노 촉매를 전극표면에 형성시켜 산소와의 반응을 통한 물입자 생성 반응속도를 제어하는데 방법을 제시했다.
특히 염기성 산화물 나노 촉매는 수전해 셀이 작동하는 열역학적 조건에서 자발적이며 비가역적인 나노입자의 형태로 형성돼, 기존의 용침법이나 코팅법의 적용이 없이 단순화된 공정기술로 실제 상용화 기술에 적용될 때 경제적 효율이 큰 장점이 있음이 강조되고 있다.
수소 기반 지속가능한 에너지기술 구현을 위한 세계적 경쟁이 진행되는 가운데 이번 연구 결과는 고온 수전해 수소생산 전해셀 기술분야에서 국제적 경쟁력을 선점할 수 있는 기술로 평가되고 있다.
이번 연구에 대한 논문(Water-mediated exsolution of nanoparticles in alkali metal-doped perovskite structured triple-conducting oxygen electrocatalysts for reversible cells)은 에너지·재료 분야의 권위지인 ‘Energy & Environmental Science’(IF: 32.5) 온라인 판에 게재됐다.
복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr
