연료전지 사용 가능한 새로운 촉매 개발

국내 연구진이 연료전지에 활용할 수 있는 새로운 촉매를 개발했다.
주상훈 울산과기대 에너지및화학공학부 교수 연구진은 연료전지에 사용하는 백금촉매와 유사한 '비금속계 탄소 촉매'를 개발했다고 14일 밝혔다. 연구결과는 화학분야 권위지로 꼽히는 '앙케반테 케미' 14일자에 게재됐으며 '주목받는 논문'에 선정됐다.
연료전지에 활용되는 백금촉매는 연료전지가 에너지를 내는 화학반응을 빨리 일어날 수 있게 돕는 역할을 한다. 하지만 백금촉매의 가격이 비싸 연료전지 상용화의 걸림돌로 작용해 왔다.
연구진은 탄소나노튜브 외벽에 탄소층을 코팅하는 방식으로 백금 촉매와 성능이 유사한 새로운 촉매를 만드는 데 성공했다. 연구진이 개발한 비금속계 탄소 촉매는 기존에 사용하는 백금계 촉매보다 가격이 10분의 1에 불과하다. 주 교수는 "백금 1ｇ 시세가 약 8만원 정도 한다"며 "가격을 10분의 1로 낮출 수 있어 결과적으로 10배 이상의 생산 효율을 얻을 수 있다"고 말했다.
앞서 세계적으로 많은 연구진이 비금속계 촉매를 개발해왔지만 성능 면에서 백금계 촉매보다 효율이 매우 낮았다. 또한 1000도 이상의 고온에서 유독한 암모니아 가스를 사용해야 하는 등 합성과정이 복잡하고 위험해 대량생산이 쉽지 않았다. 주 교수는 "새롭게 개발한 촉매는 전기차의 전원으로 사용 가능한 '금속.공기 전지'의 촉매에도 적용가능하다"며 "현재까지 보고된 비금속계 촉매 중 가장 높은 수준의 성능을 가져 알칼리 연료전지의 상용화를 앞당길 것"으로 내다봤다.
[원호섭 기자]