박경원 교수팀, ‘액체촉매를 이용한 고효율 수소연료전지’ 개발

– 친환경 수소연료전지의 상업화 앞당겨

 본교 화학공학과 박사과정 한상범 대학원생(사진 좌)과 박경원 교수(사진 우) 등의 연구진은 귀금속 촉매를 쓰지 않고 기존 수소연료전지보다 효율이 높은 액체촉매를 개발해 화학 분야 세계적 권위지 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Enition)’에 3월 6일자로 연구논문을 게재했다.

 수소연료전지는 미세먼지와 같은 대기오염물질을 전혀 배출하지 않는 친환경 발전장치로서 많은 국가에서 상업화를 위해 박차를 가하고 있다. 하지만 산소전극에 많은 양의 귀금속(백금)촉매를 사용하기 때문에 상업화가 늦어지고 있는 실정이다.

 이에 과학자들은 산소전극에 적용될 수 있는 저가의 비귀금속 촉매를 개발하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 관련 연구가 성공할 경우 노벨상 후보로까지 거론되고 있는 매우 파급력 있는 연구 분야이다.

 이번에 개발된 액체촉매는 기존 탄소구조의 비 귀금속 촉매들보다 내구성이 확보될 수 있는 가능성을 보여주었으며, 귀금속 촉매를 사용하지 않았음에도 미국 에너지성(DOE)에서 제시한 수소연료전지의 성능목표보다 1.7배의 높은 성능을 나타냈다.

 박경원 교수는 “기존 귀금속 수소연료전지 촉매와 달리 액체상태의 촉매를 사용하는 접근법을 통해 연료전지의 새로운 패러다임을 제시했다”며 “기존 수소연료전지 산소전극용 비 귀금속 촉매는 탄소를 변형한 고체상태의 촉매가 대부분이며 산소환원전극에서 내구성이 매우 떨어지는 단점을 가지고 있기 때문에 이번에 발표된 액체촉매가 이러한 단점을 극복할 수 있는 중요한 대안이 될 수 있을 것”으로 기대했다.

홍보팀 (pr@ssu.ac.kr)