수소연료전지 활용 가능한 촉매 개발

국내 연구진이 수소연료전지에 활용할 수 있는 내구성 좋은 촉매를 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 연료전지연구센터 유성종 선임연구원등 연구진이 고가의 백금 촉매를 값싼 금속으로 대체할 수 있는 연료전지용 촉매를 개발했다고 지난달 29일 밝혔다.
자동차용과 발전용, 휴대용을 포함한 고분자전해질 연료전지 시장은 급격히 성장하고 있다. 현재 연료전지 전극에 고가의 백금 촉매를 대량으로 사용해야 하기 때문에 아직까지 경제적 효용성이 낮다. 과학자들은 과거 10여년 동안 고가의 백금 촉매 사용량을 줄이면서 동시에 촉매의 반응을 극대화하기 위해 니켈, 코발트, 철과 같은 금속을 백금과 합금시키는 연구를 활발히 진행하고 있다. 하지만 금속이 산소와 접하면서 쉽게 산화되기 때문에 연료전지의 내구성과 반응성이 떨어지는 문제점이 존재했다.
연구진은 백금 촉매의 일부를 코발트로 대체한 뒤 이를 질소로 코팅시켜 이같은 문제점을 해결했다. 유 선임연구원은 촉매 활성이 기존 백금계 합금 촉매 대비 약 2배, 촉매 내구성은 약 4배 가량 향상됐다”고 설명했다. 값비싼 백금의 사용량을 줄이면서 기존 금속 촉매들이 갖고 있던 문제점을 해결한 것이다.
연구진은 현재 개발한 촉매 기술이 바로 연료전지에 활용될 정도로 완성도가 높다고 전했다. 유 선임연구원은 기존 촉매가 가지고 있는 치명적인 단점을 효과적으로 보완한 연구결과”라며 이번 연구로 수소 연료전지의 상용화를 한 발 앞당길 수 있을 것”으로 기대했다. 연구결과는 나노분야 국제 학술지인 ‘NPG 아시아 머터리얼스 1월호에 게재됐다.
[원호섭 기자]