국내 연구진, 연료전지 개발의 난제 ‘물 넘침’ 현상 해결

2011.09.18 00:00
국내 연구진이 연료전지의 효율을 20% 이상 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다. 교육과학기술부와 한국연구재단은 김형만 인제대 기계자동차공학부 교수 연구팀이 연료전지 개발의 난제로 꼽혔던 ‘물 넘침’(Water flooding) 현상을 극복하는 데 성공했다고 18일 밝혔다. 연료전지는 수소와 산소를 사용해 전기를 만드는 방식으로 전자기기, 자동차 등에 사용된다. 연료전지 내에서 수소는 촉매를 만나 전자를 잃고 양(+)이온이 된다. 이 수소 이온들은 중간막을 통과해 양극 쪽으로 이동해 산소의 음이온과 만나면서 전기와 물을 만든다. 이때 부산물로 나오는 물은 수소와 산소의 이온 화학반응을 방해하는데 이를 ‘물 넘침’ 현상이라고 한다. 연구팀은 화학 반응시 물만 따로 배출할 수 있는 통로(분리판)를 설치해 물이 수소, 산소와 만나지 못하도록 했다. 김 교수는 “실험 결과 물 배출이 원활한 이 연료전지의 전력밀도는 기존 연료전지에 비해 23%나 높았다”면서 “전력밀도가 높은 연료전지는 그만큼 작고 효율이 좋다는 것”이라고 설명했다. 이 논문은 전기화학분야 학술지인 ‘일렉트로케미스트리 커뮤니케이션즈’(Electrochemistry Communications) 온라인판 지난달 8월 16일자에 실렸다.

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