한‧일 공동연구팀, 페로브스카이트 활용 … 고온에서 장시간 사용가능
화학뉴스 2014.09.25
한국과 일본 연구팀이 미래 친환경 에너지원으로 각광받는 전극 신소재를 공동으로 개발했다.미래창조과학부는 동의대학교 신지영 기계공학과 교수와 울산과학기술대학교(UNIST) 에너지․화학공학부 김건태 교수, 자연과학부 박노정 교수, 일본 규슈대학교 Tatsumi Ishihara 교수가 참여한 국제 공동연구팀이 고체산화물연료전지(SOFC: Solid Oxide Fuel Cell)의 성능을 2배 이상 높인 새로운 청정 에너지원 전극소재를 개발했다고 9월25일 발표했다. 연구책임자인 UNIST 김건태 교수는 “기존에는 성능이 우수하더라도 재료의 불안정성 때문에 연료전지의 안정적인 작동이 불가능했다”며 “성능을 개선했을 뿐만 아니라 150시간 동안 안정적으로 유지했다는 점에서 의미가 크다”고 강조했다. 연구팀이 우수한 성능을 안정적으로 유지하는 SOFC 전극소재를 개발함에 따라 연료전지 실용화 및 산업화가 크게 진전될 것으로 기대되고 있다. 특히, 상대적으로 가격이 저렴한 고체산화물 연료전지가 상용화되면 수 천억원에 해당하는 코스트를 절감할 수 있는 장점이 있다. SOFC는 전력을 저장해 사용하는 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery) 등과는 달리 수소와 공기만으로 전기를 발생시키는 친환경 에너지원으로 가격이 저렴하고 연료의 연소과정이 없어 유해물질을 배출하지 않는다. 다만, 저온에서 출력이 저하되는 단점 때문에 800도 이상 고온에서 작동해야 하지만 고온에서 장시간 사용하면 내구성이 저하되고 고온을 견디는 고가의 고온합금이나 세라믹 소재를 사용해야하는 단점이 있다. 연구팀은 페로브스카이트(Perovskite)에 베륨(Ba)을 25% 가량 줄이고 칼슘(Ca)은 25% 늘린 이중구조의 페로브스카이트를 개발해 전극으로 사용함으로써 단점을 극복했다. 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 Angewandte chemie International Edition 온라인 판에 9월8일 게재됐고, 10월초 출간되는 표지논문으로 발표될 예정이다. <화학저널 2014/09/25> |
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