지난달 24일 광주과학기술원 환경공학과 이재영 교수가 이끄는 전기화학촉매연구실 연구팀은 연료전지의 백금촉매 사용량을 기존보다 20% 수준인 cm2당 0.5mg으로 대폭 줄이고 촉매를 이용해 기존 전지보다 3배 정도 장기 안정성을 향상시킨 ‘복숭아산(개미산) 연료전지’를 개발했다.
이번 액체연료전지의 연료로 사용된 복숭아산은 복숭아에 함유된 지방산의 한 종류로 개미산(HCOOH)라고도 불리며 산화반응 속도가 빠르다는 장점이 있다.
하지만 그동안 복숭아산 연료전지에 사용되는 백금(Pt)·팔라듐(Pd) 촉매는 가격이 비싼 데다 연료 산화반응의 중간생성물이 촉매의 활성을 저해하는 피독 현상으로 인해 장기적인 안정성을 확보하는 데 한계를 갖고 있었다.
이에 복숭아산 연료전지의 문제점을 해결하기 위해 연구팀은 촉매로 사용되는 백금과 팔라듐의 양을 줄여 경제성을 높였으며 조촉매로 비스무스(Bi)를 백금전극 위에 증착시켜 백금촉매의 활성을 극대화하고 피독 현상도 해결해 장기 안정성 또한 확보했다.
연구팀은 “이번 연구성과는 국내 연구팀이 고효율 저가의 연료전지 전극을 제조할 수 있는 원천기술력을 보유하는 것을 의미한다”며 “앞으로 상용화가 이뤄지면 친환경 액체연료전지 산업 분야에서 막대한 부가가치를 창출하고 동시에 국가 경쟁력 강화도 기대된다”고 밝혔다.
또 전문가들은 이번 액체연료전지로 향후 인체 삽입형 로봇과 의료기기·노트북·군사용 장비에 이르기까지 다양한 산업분야에서 활용할 수 있을 것으로 예상하고 있으며 특히 이동형 및 휴대형 연료전지 분야에서 국제적 연구를 선도할 수 있을 것이란 전망이다.
한편 이재영 교수는 지난 2007년 노벨화학상 수상자이자 독일 유학시설 지도교수였던 독일 막스플랑크 프리츠하버 연구소 게르하르트 에르틀 박사의 이름을 딴 실험실을 운영하며 활발한 국제 공동연구를 수행하고 있다.
