금오공대 연구팀, 고효율 수소 생산 가능한 ‘차세대 수전해전지’ 개발

친환경 수소자동차에 관한 관심이 높아지고 있는 가운데 고효율 수소 생산이 가능한 ‘차세대 수전해전지’가 개발됐다.

최시혁 금오공대 기계공학과 교수 연구팀은 미국 노스웨스턴대 소시나 하일레 교수 연구팀과의 공동으로 고순도·고효율 수소 생산이 가능한 프로톤 전도성 전해질 기반의 차세대 세라믹 수전해 전지를 개발했다고 22일 밝혔다.

연구팀에 따르면 전자와 산소이온에 대해 높은 전도성과 함께 프로톤 전도 특성이 뛰어난 ‘삼중 전도성 공기극 소재’와 화학적으로 매우 안정된 전해질 소재를 개발, 이를 프로톤 세라믹 수전해전지에 적용한 결과, 600도에서 1.3V의 전압을 가했을 때, 1㎠ 면적의 전지에서 하루에 약 14ℓ의 수소를 생산할 수 있는 성능을 얻었다. 이는 기존 연구보다 2배 이상 수소 생산량을 향상한 것으로, 500시간 이상 장기 구동에도 성능 감소 없이 우수한 수소가 생산된다는 것이다.

최 교수는 “이번에 개발한 프로톤 세라믹 수전해전지는 쓰고 남은 전기를 수소로 저장하고 다시 전기로 변환이 가능해 수소 에너지 상용화에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이 연구 결과는 에너지 분야 최상위급 SCI 학술지인 ‘에너지 및 환경 과학’ 1월호 온라인판에 게재됐다.

구미=박천학 기자 kobbla@