'독일·일본서 전량수입' 차세대 전지 핵심 소재 국산화 성공

화학연, 음이온 교환 막 연료전지 전극바인더·분리막 개발

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 국내 연구진이 독일과 일본에서 전량 수입 중인 차세대 연료전지 핵심 소재를 국산화하는 데 성공했다.

한국화학연구원(화학연)은 이장용 화학소재연구본부 박사팀이 음이온 교환 막 연료전지에 쓰이는 음이온 교환 소재 제조 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

연료전지는 문자 그대로 연료를 사용해 전기를 만드는 장치다. 예컨대 수소연료전지는 연료인 수소를 공기 중 산소와 반응시켜 전기나 열을 생성한다.

현재 관련 업계에서는 양이온 교환 막 연료전지를 주로 쓴다. 우수한 성능과 내구성 때문이다.

다만, 촉매로 백금을 사용하다 보니 가격이 비싼 게 흠이다.

대안으로 등장한 게 음이온 교환 막 연료전지다. 니켈과 구리 등 비 귀금속계 촉매를 사용해 제조 비용을 낮출 수 있는 데다 다양한 분야에 활용할 수 있어서다.

이장용 박사 연구팀은 음이온 교환 막 연료전지 핵심인 전극 바인더와 분리막을 제작했다.

연료전지에서 바인더는 분말 형태 전극을 단단히 결합하고 전극 층 내부에서 이온이 이동하는 통로를 형성한다. 분리막(이온 교환 막)은 양극에서 음극으로 음이온(수산화이온)이 선택적으로 움직일 때 경로 역할을 한다.

연구팀은 기존 상용 음이온 교환 소재보다 성능과 내구성을 더 높였다. 특히 이온전도도는 3배 이상 좋아졌다.

여기에 더해 독일과 일본에 100％ 의존하던 음이온 교환 소재를 국내 기술로 대체할 수 있을 것으로 평가받는다.

이장용 박사는 "산업적 파급 효과가 큰 음이온 교환 소재를 상용화하는 한편 제조 가격을 더 낮추기 위한 원천기술 연구에 힘을 쏟을 것"이라고 말했다.

연구는 한국연구재단 기후변화 대응기술 개발사업 지원으로 수행했다.

관련 기술은 화학·기계 분야 전문 기업에 이전됐다.

walden@yna.co.kr

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