KIST·에너지공대, 250도 견디는 수소연료전지 상용화 길 열었다 작성일 10-30 216 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">기존 수소연료전지의 한계 넘는 핵심 소재 개발<br>수소연료전지의 친환경 모빌리티 생태계 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Q6yDgN1muN"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="xlQzt3nbFa" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국과학기술연구원(KIST)의 이소영 수소‧연료전지연구단 책임연구원, 남석우 청정수소융합연구소장 연구진은 김형준 한국에너지공과대 교수 연구진과 공동 연구를 통해 250도 이상의 고온에서 구동할 수 있는 독자적인 연료전지 전해질막 및 막전극접합체(MEA)를 개발했다./Adobe stock" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/30/chosunbiz/20241030120111119tgfk.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="6BZIkDUlpA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/30/chosunbiz/20241030120111119tgfk.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국과학기술연구원(KIST)의 이소영 수소‧연료전지연구단 책임연구원, 남석우 청정수소융합연구소장 연구진은 김형준 한국에너지공과대 교수 연구진과 공동 연구를 통해 250도 이상의 고온에서 구동할 수 있는 독자적인 연료전지 전해질막 및 막전극접합체(MEA)를 개발했다./Adobe stock </figcaption> </figure> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="yj7GhSVZUg" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/30/chosunbiz/20241030120111548tvez.png" data-org-width="1800" dmcf-mid="Pkf0HZRuuj" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/30/chosunbiz/20241030120111548tvez.png" width="658"></p> </figure> <p dmcf-pid="WI8UZ1dzFo" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 섭씨 250도 이상의 고온에서도 안정적으로 작동하는 차세대 수소연료전지 기술을 개발하는 데 성공했다.</p> <p dmcf-pid="YitlwmzTFL" dmcf-ptype="general">한국과학기술연구원(KIST)의 이소영 수소‧연료전지연구단 책임연구원, 남석우 청정수소융합연구소장은 한국에너지공대 김형준 교수와 함께 250도 이상의 고온에서 구동할 수 있는 독자적인 수소연료전지 전해질막과 막전극접합체(MEA)를 개발했다고 30일 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="Gd5CEwuSpn" dmcf-ptype="general">수소연료전지는 수소 연료와 공기 중의 산소가 결합해 물이 되면서 전기를 생산하는 원리다. 막전극접합체는 수소연료전지에서 전해질막과 전극이 결합한 구조로 전기화학적 반응을 통해 전기를 만드는 부품이다.</p> <p dmcf-pid="Ho0TsIbYFi" dmcf-ptype="general">최근 자동차, 무인 항공기를 포함한 모빌리티 산업에서 장시간 안정적인 에너지 공급 장치에 대한 수요가 높아지고 있다. 기존의 상용 배터리와 달리 에너지 밀도가 높은 수소를 활용한 수소연료전지 시스템은 친환경 에너지원으로 많은 관심을 받고 있다.</p> <p dmcf-pid="XI8UZ1dzuJ" dmcf-ptype="general">현재 80도 정도의 저온에서 작동하는 연료전지는 자동차용으로는 상용화 단계에 이르렀다. 만약 고온에서도 구동된다면 지금보다 시스템의 크기를 줄이고 에너지밀도를 높일 수 있어 다양한 모빌리티 분야에 적용할 수 있다.</p> <p dmcf-pid="ZbOgRdyj0d" dmcf-ptype="general">연구진은 이번 연구에서 KIST의 세륨포스페이트 자가조립 기술에 한국에너지공과대의 파라-폴리벤지이미다졸(p-PBI) 합성 기술을 접목해 새로운 전해질막 합성법을 개발했다. 자가조립은 입자들이 스스로 조립하는 특성을 이용해 안정적인 고분자 구조를 만드는 기술이다. 이를 활용해 기존 PBI 기반 전해질막에 비해 150~300도 범위에서도 전기화학적 성능과 내구성을 유지하는 전해질막을 만들었다.</p> <p dmcf-pid="5tNQ9VrRUe" dmcf-ptype="general">이번에 개발한 전해질막은 250도에서도 연료전지의 에너지밀도에 영향을 미치는 수소 이온의 높은 이온전도성을 안정적으로 유지할 수 있었다. 이를 적용한 연료전지는250도 조건에서 최대 출력 밀도가 1㎠ 당 2.35W(전력의 기본 단위)로 세계 최고 수준을 달성했다. 또 80~160도 사이의 환경에서도 기존 대비 10배 이상인 5000시간 동안 운전이 가능했다. 160~240도 사이에서도 500시간 이상 성능 저하 없이 장시간 운전이 가능했다.</p> <p dmcf-pid="1Wd9U7NfpR" dmcf-ptype="general">남석우 소장은 “이번 연구 결과는 해외 선진국들의 성과를 넘는 혁신적 성과이며, 글로벌 TOP 전략연구단의 핵심 기술로 미래 에너지의 핵심이 될 수소연료전지 기술의 글로벌 패권을 선도할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이소영 책임연구원은 “중대형 운송수단에 탑재 가능할 것으로 예상하며, 지속적인 연구개발을 통해 작동온도를 더 향상시킬 계획”이라고 말했다.</p> <p dmcf-pid="teZIkDUl3M" dmcf-ptype="general">김형준 교수는 “이 시스템은 다양한 산업에 걸쳐 지속 가능한 에너지원으로 자리매김하고 중대형 상용차, 도심 항공 모빌리티(UAM), 잠수함에 적용해 친환경 모빌리티 생태계 조성을 앞당길 것”이라고 전했다.</p> <p dmcf-pid="FuDJ6QhLFx" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 지난 6월 게재됐다.</p> <p dmcf-pid="32hjJnGkUQ" dmcf-ptype="general">참고 자료</p> <p dmcf-pid="0nFSrsqy7P" dmcf-ptype="general">Nature Energy(2024), DOI: <span>https://doi.org/10.1038/s41560-024-01536-4</span></p> <p dmcf-pid="pRXOcEph06" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 韓·美, 달·화성 탐사 협력 '맞손' 10-30 다음 우주항공청, NASA와 손잡고 아르테미스 공동연구 10-30 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
