이재영 GIST 교수팀 개발
광주과학기술원(GIST)는 이재영 지구·환경공학부 교수(사진)팀이 전기방사법으로 탄소나노섬유 표면에 미세기공을 형성하는 방법으로 하이드라진 연료전지용 탄소촉매를 개발했다고 7일 밝혔다.
최근 석유자원 고갈에 따른 새로운 에너지원으로 액체연료전지가 큰 관심을 받고 있다. 하지만 아직 낮은 출력 밀도와 많은 양의 귀금속 촉매 사용으로 인한 높은 생산단가 능으로 상용화에 한계가 있는 상황이다. 다른 액체연료전지에 비해 높은 출력밀도를 낼 수 있는 하이드라진 연료전지는 이산화탄소 배출이 없는 친환경 에너지 변환장치로 주목을 받고 있지만, 역시 상용화의 걸림돌인 높은 생산단가 문제를 해결해야 할 과제를 안고 있다.
연구팀은 촉매 합성방법으로 저비용으로 대량생산이 가능한 전기방사법을 이용했으며, 탄소나노섬유 표면에 선택적으로 미세기공을 형성시켜 하이드라진 산화에 대한 반응성을 높여 최대 127.5 ㎽/㎠의 출력밀도를 달성하는데 성공했다. 연구팀은 미세기공 크기에 따라 달라지는 하이드라진의 반응성에 대해 실험을 통해 10㎚ 이상 크기의 메조기공 구조가 하이드라진 연료전지에 가장 효과적으로 활용된다는 사실도 규명했다.
이재영 교수는 "대량생산이 가능한 나무껍질 모양의 저비용·고효율 하이드라진 산화촉매를 개발한 것"이라며 "하이드라진 연료전지 상용화에 크게 기여할 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 화학·융합 분야 국제 학술지 '앙게반테케미'(Angewandte Chemie International Edition)에 게재됐다.
남도영기자 namdo0@
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