화학뉴스

국내 연구진이 수소연료전지 성능 저하 원인 규명에 성공했다.
김형준 한국에너지공대 교수와 한국에너지기술연구원 우상혁 선임연구원 등은 원인 규명에 어려움을 겪고 있던 수소연료전지의 성능 저하와 원인을 직접 확인할 수 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 반응 모니터링 분석 기술을 개발했다.
고분자 전해질 연료전지는 양성자를 이동시키는 전해질막을 이용해 전기를 만드는 양이온 교환막 연료전지와 수산화 이온을 이용하는 음이온 교환막 연료전지로 구분된다.
연료전지 상용화를 위해서는 장시간 성능을 유지하는 안정성과 이상이 발생하면 원인을 실시간으로 분석하는 고도의 기술이 필수적이다.
연구팀은 연료전지 전극 내에 부반응을 확인할 수 있는 지름 0.5센티미터 크기의 새로운 감지 물질을 포함해 적·녹·청색 수치로 결과를 해석해 나타내는 기술을 개발했다. 
어떠한 부반응에 의해 연료전지의 성능이 감소하는지 원인을 알 수 있는 방식으로 연료전지 시스템에서 전극 내 산성이나 염기성이 일정하게 유지되지 않으면 성능 저하가 바로 나타난다는 사실도 확인했다.
양이온 교환막 연료전지 음극 감지 물질을 통해 수산화 라디칼과 과산화수소가 생성되고 음이온 교환막 연료전지의 음극과 양극 양쪽에서 양성자가 생성된다는 새로운 반응도 규명한 것으로 알려졌다.
새로운 감지 물질과 분석 기술은 수소 전기자동차(EV)에 탑재하는 연료전지용 분석 수단과 고장 진단기로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 수전해 시스템에서도 이용 가능할 것으로 기대된다. (윤)