화학뉴스

국내 연구진이 아연공기전지를 동력원으로 사용하는 그린수소 생산 기술을 제시했다.
한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 강정구 교수 연구팀은 우수한 성능의 아연공기전지를 기반으로 자가발전형 그린수소 생산 시스템을 개발했다.
그린수소는 신재생에너지를 이용해 수전해 방식으로 생산하는 수소로 생산 과정에서 탄소를 배출하지 않아 청정 연료로 기대된다.
다만, 신재생에너지는 발전량이 불규칙해 물 분해 효율이 낮다는 한계가 있어 공기 중 산소를 산화제로 사용하는 공기전지가 대체 동력원으로 주목받고 있다.
특히, 값싼 아연 음극과 산소 양극으로 구성된 아연공기전지는 물 기반 전해질을 사용하기 때문에 LiB(리튬이온전지)와 달리 발화 위험이 없고 에너지밀도가 높다.
반면, 약점은 귀금속 촉매를 사용해 비용이 많이 들고 장기간 충·방전 시 성능이 급격히 떨어지는 점이다. 
연구팀은 산화 그래핀(Graphene)에 금속과 유기물을 결합한 다공성 금속유기골격체(MOF)를 성장시켜 비 귀금속 촉매를 개발해 아연공기전지에 적용했다.
결과 에너지밀도가 기존 배터리 대비 5배 높게 나타났으며 반복적인 충·방전에도 장시간 안정적인 구동이 가능함이 확인됐다.
강정구 교수는 “높은 활성도와 수명을 갖는 아연공기전지 촉매 소재를 개발했다”며 “수전해 시스템과 연동해 그린수소 생산에 기여할 것”이라고 강조했다.
연구 결과는 글로벌 학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science) 9월17일자에 게재됐다. (윤)