금오공대 최시혁 교수 연구팀, 차세대 수전해전지 개발

프로톤 전도성 전해질 기반, 수소에너지 상용화 기여

최시혁 금오공대 기계공학과 교수

금오공대(총장 이상철) 기계공학과 최시혁 교수 연구팀이 최근 미국 노스웨스턴 대학의 소시나 하일레 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 고순도‧고효율 수소 생산이 가능한 프로톤 전도성 전해질 기반의 차세대 세라믹 수전해전지를 개발했다.

연구팀은 전자와 산소이온에 대한 높은 전도성과 함께 프로톤 전도 특성이 뛰어난 '삼중 전도성 공기극 소재'와 화학적으로 매우 안정된 '전해질 소재'를 개발, 이를 프로톤 세라믹 수전해전지에 적용함으로써 수전해 성능과 안정성을 극대화했다.

그 결과 600℃에서 1.3V의 전압을 가했을 때 1㎠ 면적의 전지에서 하루에 약 14ℓ의 수소 생산 성능을 구현하는데 성공했다.

이번 연구는 에너지 분야 최상위급 학술지인 '에너지 및 환경 과학'의 1월호 온라인판에 게재됐다.

최 교수는 "이번에 개발된 프로톤 세라믹 수전해전지는 물을 전기분해해 수소를 생산하는 수전해 기능을 향상하는 동시에 수소연료전지 기능을 하나로 완벽하게 결합했다"면서 "이는 쓰고 남은 전기를 수소로 저장하고 이 수소를 사용해 다시 전기로 변환이 가능해 수소 에너지 상용화에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다"고 밝혔다.