"방전 걱정없는 휴대폰 전지 가능"… 서울과기대 '무공해 연료전지' 개발 성공

"방전 걱정없는 휴대폰 전지 가능"… 서울과기대 '무공해 연료전지' 개발 성공 서울과학기술대학교는 글로벌융합산업공학과 MSDE전공·일반대학원 스마트생산융합시스템공학과 안지환 교수 연구팀이 최신 반도체 공정을 활용해 '무기 박막 전해질을 적용한 고성능 저온형 고체산화물 연료전지' 개발에 성공했다고 30일 밝혔다. 고체산화물 연료전지는 수소 뿐 아니라 천연가스, 알콜 등 다양한 연료에 기반하여 높은 효율로 전기 에너지 변환이 가능하다는 장점 때문에 차세대 연료전지로 주목받고 있다. 특히 500℃ 미만의 온도에서 작동하는 저온형 고체산화물 연료전지는 800℃ 이상의 고온에서 작동하는 기존의 고체산화물 연료전지와 비교하여 휴대용 전원 등 실생활 분야로의 활용도가 높다는 장점 있다. 하지만, 낮은 온도 구동으로 성능이 낮아진다는 점이 상용화의 큰 걸림돌로 작용해 왔다. 안지환 교수팀은 다공성 나노 구조 기판에 원자층 증착 공정을 적용한 샌드위치 모양의 연료전지 전해질막을 최적 설계·제작했다. 원자층 증착법은 얇은 막을 원자층 단위로 정밀하게 증착할 수 있는 기술로 기존 저온형 고체산화물 연료전지의 최고 성능을 50% 이상 개선한 고성능 박막 연료전지 개발을 이끌어 냈다. 또한, 기존의 공정 대비 양산이 용이한 공정으로써 향후 고체산화물 연료전지의 상용화를 앞당길 것으로 기대된다. 연료전지는 특히 방전 걱정이 없는 휴대폰이나 노트북 충전에 응용될 수 있고, 최근에는 4시간 이상 장시간 연속 비행이 가능한 드론용 전원 시스템 등으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구 성과는 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 화학소재 분야 최우수 과학 저널인 「Journal of Materials Chemistry A(재료화학A 저널, IF 8.867)」의 '전면 표지논문(front cover article)'으로 선정됐다.