조은애 KAIST 신소재공학과 교수

KAIST(총장 신성철) 신소재공학과 조은애 교수 연구팀이 백금 사용량을 90% 줄이면서 동시에 수명을은 2배 향상시킨 연료전지 촉매를 개발했다.

연구팀은 기존 백금 기반 촉매들의 산소환원반응 활성 및 내구성을 증진하는 것을 목표로 삼았다.

백금과 니켈 합금 촉매를 합성한 뒤 성능 증진을 위해 여러 금속 원소를 도입한 결과 갈륨이 가장 효과적임을 발견했다. 백금·니켈 합금 촉매를 팔면체 형태의 나노입자를 만들고 나노 입자의 표면에 갈륨을 첨가해 기존 백금 촉매에 비해 성능을 12배 향상했다.

특히 기존 연료전지 촉매들이 대부분 실제 시스템에 적용하는 데 실패한 반면 조 교수 연구팀은 개발한 촉매를 이용해 연료전지를 제작해 가격을 30% 줄이고 수명도 2배 이상 향상해 실제 적용이 가능함을 증명했다.

조은애 교수는 “연료전지의 가격 저감과 내구성 향상을 동시에 달성한 연구 성과로 수소 전기차, 발전용 연료전지의 시장경쟁력 제고가 기대된다”고 말했다.
이해미 기자 ham7239@