명재하 박사와 존 얼바인 교수가 연구한 전극 제작 방법. /자료제공=연세대연세대학교는 명재하 박사가 영국 세인트앤드류스대학교와 함께 물에서 수소를 분리해 전기를 생산할 수 있는 기술 및 신물질을 개발했다고 23일 밝혔다.
연세대에서 학위를 취득하고 세인트앤드류스대에서 연구를 하고 있는 명 박사와 존 얼바인 세인트앤드류스대 교수는 전기화학적 조절을 이용해 세라믹 모체에서 나노촉매의 성장을 효율적으로 극대화했다. 이들은 이를 가역 고체산화물전지에 적용해 세계 최고 성능을 구현했다는 게 연세대 측의 설명이다.
이번 연구결과는 ‘Switching on Electrocatalytic Activity in Solid Oxide Cells’ 논문명으로 권위 있는 학술지인 네이처 본지 22일자(현지시간)에 게재됐다.
전기화학기반의 에너지 변환 장치인 고체산화물전지(Solid oxide cell)는 수소와 같은 화학에너지를 이용해 전기를 발생시키거나 물을 이용해 수소와 산소로 분해시키는 반응을 모두 하나의 장치에서 실현 할 수 있다.
이는 전기의 소비가 적은 심야 시간에 값싼 전기를 배터리가 아닌 물을 수소와 같은 신재생에너지원으로 분해하여 저장할 수 있다. 또 전기 소비가 많을 낮 시간에는 생산된 수소를 이용해 미세먼지 및 오염물질을 전혀 발생시키지 않고 고효율로 전기를 생산할 수 있는 장치이다.
이번 연구에서는 나노 금속 촉매의 자가성장을 전기화학적으로 조절하는 기술을 개발해 전기화학 장치인 가역 고체산화물전지로 전기 출력 또는 수소가스 생산 능력을 분석했다.
명 박사는 “이제부터 고비용의 추가적인 공정 없이 나노기술을 고온 에너지변환 장치(물을 이용하여 수소를 생산하고 수소를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 에너지변환 장치)에도 적용 할 수 있게 됐다”고 연구 의의를 밝혔다.
