경북대 최상일 화학과 교수팀, 수소연료전지 고성능 촉매 개발

경북대 화학과 최상일 교수팀과 고려대 화학과 이광렬 교수팀이 공동연구를 통해 백금-니켈 나노 멀티프레임 촉매를 개발했다.

이번 연구는 한국연구재단 지역신산업선도인력양성사업·기초연구사업·기초과학연구원(IBS) 분자 분광학 및 동력학 연구단의 지원을 받아 수행됐다.

수소와 산소의 화학반응으로 전기에너지가 발생하는 과정에서 반드시 촉매가 필요한 수소연료전지는 지금까지 백금 촉매를 사용하는데 백금은 값이 비싸고 장시간 구동 시 성능 감소하는 단점이 있다.

경북대 최 교수팀은 백금 양을 줄이면서 높은 성능을 보이는 백금-니켈 합금 합성법을 시도해 합금 성분의 성장 속도를 미세하게 조절해 백금-니켈의 합금 나노입자 내부가 다공성의 멀티프레임 구조를 가지는 촉매를 얻었다.

개발된 촉매는 기존의 백금 촉매보다 뛰어난 성능을 보이며 장시간 반응에도 안정성을 유지할 뿐 아니라 비싼 백금 함량을 줄여 연료전지 제조 단가를 낮출 수 있다.

또 이번 연구 결과는 나노재료 분야 학술지인 ‘나노 레터스’ 4월 온라인판에 게재되기도 했다. 

최상일 교수는 “이번에 개발된 촉매가 기존 수소연료전지의 성능을 크게 개선하는 동시에 생산 비용 절감에도 도움이 될 것으로 기대하며 연료전지 대중화를 실현하는 계기가 되길 바란다”고 말했다.