백금촉매 대체할 연료전지용 탄소계 촉매 개발…"상용화 기대"

백금촉매 대체할 연료전지용 탄소계 촉매 개발…"상용화 기대"
KIST·충남대 공동연구 "코발트-그래핀 촉매, 백금촉매와 성능 유사"

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 차세대 연료전지로 주목받는 알칼라인 연료전지에 쓸 수 있는 탄소계 촉매를 개발했다. 새 촉매로는 현재 사용되는 고가의 백금 촉매를 썼을 때만큼의 연료전지 성능을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단의 유성종 책임연구원팀은 정남기 충남대 에너지과학기술대학원 교수팀과 함께 백금 촉매를 대체할 수 있는 저가형 탄소계 촉매를 개발했다고 25일 밝혔다. 연구 결과는 학술지 '에너지 및 환경과학'(Energy & Environmental Science·3월 28일 자)에 실렸다.
알칼라인 연료전지는 수소와 산소의 화학적 에너지를 전기에너지로 바꾸는 에너지 변환 장치이다. 이 과정에서 물만 배출해 친환경 에너지원으로 주목받고 있다.
지금까지 알칼라인 연료전지의 촉매로는 백금 기반의 합금 나노입자가 주로 쓰였지만 가격이 비싸고 내구성이 떨어지는 게 문제가 돼 왔다.
연구팀은 이 연구에서 백금 촉매를 대체할 수 있는 탄소계 촉매를 제작했다. 코발트로 중심부를 제작하고 표면에 껍질처럼 그래핀을 입혔다. 이런 코어-셸(Core-Shell) 구조는 상용 백금 촉매와 유사한 구조다.
새 촉매를 연료전지에 적용하자 백금 촉매를 썼을 때만큼의 성능을 구현할 수 있었다. 연구진은 비백금계 촉매의 상용화 시기를 앞당길 수 있음을 입증한 결과라고 평가했다.
유성종 책임연구원은 "이번 연구에서 알칼라인 연료전지의 개발 방향에 대한 가능성을 볼 수 있었다"고 의의를 밝혔다.

sun@yna.co.kr
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