[미디어인천신문 문종권 기자] 인천대학교는 신소재공학과 명재하 교수 연구팀이 고체산화물연료전지(SOFC)의 지능형 연료극 소재를 개발했다고 13일 밝혔다.
인천대에 따르면 페로브스카이트 기반 산화물의 조성을 제어해 나노 크기의 구리(Cu)를 표면에 용출시키는 지능형 촉매를 개발했다. 이 촉매는 귀금속이 들어가지 않아 비용이 저렴할뿐만 아니라, 자가성장 기술을 활용, 극소량의 금속 사용으로도 균일한 반응면적을 극대화 시킬 수 있다.
구리는 높은 전도성을 가지고 있지만 녹는점이 낮아 고온에서 작동되는 SOFC의 연료극에 적용 시, 응집현상으로 인해 반응점이 줄어드는 문제점이 있어 널리 사용되지 못했다.
연구진이 개발한 이 촉매는 900~600도 높은 온도에서도 나노 구리 입자를 안정적으로 유지시킬뿐만 아니라, 기존 구리 촉매를 시킨 연료전지 보다 50% 이상 성능과 안정성을 향상 시키고, 더 높은 온도에서도 작동시킬 수 있어 효율을 극대화 시킬 수 있는 장점이 있다.
SOFC는 수소뿐만 아니라, 인프라가 구축된 탄화수소 계열의 메탄, 부탄, 프로판을 직접 연료로 사용할 수가 있지만, 기존 니켈(Ni)기반 전극은 탄소피독으로 인해 상용화 기술에 적용하기가 어려웠다.
이번 개발된 소재는 다양한 탄화수소계 연료를 직접 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 연료전지외 수소생산 및 개질 분야에도 널리 사용될 수 있는 촉매로 평가 받고 있다.
이번 연구 결과는 환경분야 저명 국제학술지인 Applied Catalysis B: Environmental지에 최근 실렸다. (논문명: Stability and Activity Controls of Cu Nanoparticles for High-performance Solid Oxide Fuel Cells)
