금오공과대학교는 기계공학과 최시혁 교수(36) 연구팀이 고순도·고효율 수소 생산이 가능한 프로톤 전도성 전해질 기반의 차세대 세라믹 ‘수전해전지’를 개발했다고 23일 밝혔다.미국 노스웨스턴 대학 소시나 하일레 교수 연구팀과 공동 개발한 ‘수전해전지’는 최근 친환경 수소차에 관심이 높아지면서 수소를 에너지원으로 하는 다양한 기술이 주목받고 있다. 현재 대부분의 수소는 메탄 수증기 개질법으로 생산되고 있는데 이 방법은 환경에 악영향을 주는 이산화탄소를 함께 배출시키는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 물을 전기로 분해해 수소를 생산하는 ‘수전해전지’기술이 청정 기술로 주목받고 있지만 이 역시 전기를 많이 소모한다. 구성요소가 고체로 이뤄진 ‘수전해전지’의 경우 기존 기술보다 적은 전기량을 사용해 더 많은 수소를 생산할 수 있다. 연구팀은 프로톤 전도 특성도 뛰어난 ‘삼중 전도성 공기극 소재’와 화학적으로 매우 안정된 ‘전해질 소재’를 개발해 이를 프로톤 세라믹 수전해전지에 적용하는데 성공했다.섭씨 600도에서 1.3V의 전압을 가했을 때, 1㎡ 면적의 전지에서 하루에 약 14ℓ의 수소를 생산할 수 있다. 기존보다 2배 이상 수소 생산량을 향상시킨 것으로, 500시간 이상 장기 구동에도 성능 감소 없이 우수한 수소 생산 효율을 유지했다고 연구팀은 설명했다.최시혁 교수는 “물을 전기분해해 수소를 생산하는 수전해 기능을 향상시켜 수소연료전지 기능을 하나로 완벽하게 결합했다”며 “이는 쓰고 남은 전기를 수소로 저장하고 이 수소를 사용해 다시 전기로 변환이 가능해 수소 에너지 상용화에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다”고 말했다.
