[울산뉴스투데이 = 김인영 기자] UNIST가 차세대 연료전지인 ‘비백금계 촉매’를 개발해 수소 연료전지 등의 상용화를 앞당길 것으로 기대된다.

UNIST(총장 조무제)은 주상훈 교수 연구진과 한국에너지기술연구원(원장 황주호) 박구곤 서임연구원 연구팀이 값비싼 백금계 촉매를 대체할 비백금계 촉매를 개발했다고 24일 밝혔다.

연료전지 기술은 최근 현대자동차가 세계 최초로 수소 연료전지 자동차의 양산 계획을 발표하면서 주목받게 됐다.

차세대 연료전지 기술의 전극 반응용 촉매는 현재 값비싼 백금계 물질이 사용된다. 백금계 촉매는 높은 가격 외에도 전 세계적으로 매장량에 제한이 있다. 또 장시간 사용에 따라 촉매의 내구성도 감소해 연료전지의 폭넓은 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있었다.

▲ UNIST(총장 조무제)은 주상훈 교수 연구진과 한국에너지기술연구원(원장 황주호) 박구곤 서임연구원 연구팀이 값비싼 백금계 촉매를 대체할 비백금계 촉매를 개발했다.

이번 연구에 따르면 연구진은 철 또는 코발트와 같은 값싼 금속과 질소·탄소로 이루어진 ‘나노다공성 포피린’ 탄소 촉매를 개발했다.

이 촉매는 성능과 안정성이 값비싼 귀금속 백금촉매보다 뛰어나며 제조 비용이 기존 백금계 촉매의 10%에 불과하다. 또 촉매활동을 저하시키는 촉매 독(poison)에 대한 안정성이 훨씬 높으며 대량합성이 쉽다는 것이 장점이다.

주상훈 교수는 “자동자용 연료전지의 경우, 종전 차량 1대당 촉매 제조비용이 1,000만 원 이상 소요됐으나, 새로운 촉매를 적용할 경우 10분의 1인 100만원 미만으로 줄일 수 있다”며, “연료전지의 성능을 좌우하는 산소환원 반응에서의 효율도 백금 촉매 보다 80%가량 높으며 내구성도 백금촉매보다 6배 이상 높았다”고 전했다.

이어 주 교수는 “이러한 연료전지 기술은 가정용 비상전력용 기술로도 사용이 가능하기 때문에 최근 있었던 전력공급 부족 사태에 대비할 수 있는 좋은 대비책이 될 것”이라고 덧붙였다.

한편, 연구결과는 세계적 권위를 자랑하는 네이처 퍼블리싱 그룹(Nature Publishing Group)이 발행하는 사이언티픽 리포트지(Scientific Reports)에 게재됐다.

<용어설명>
나노다공성 물질 : 나노미터 크기의 균일한 기공이 규칙적으로 연결되어 있는 물질을 일컬음.
포피린 : 금속과 질소 네 개가 결합되어 있는 탄소계 화합물
연료전지 : 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 일종의 발 전 장치이고 미래의 친환경적 에너지 변환장치이다.