DGIST, 연료전지의 성능·내구성 향상 합성법 개발

기존 연료전지 전해질막 개선 통해 성능과 내구성 한 번에 잡아

DGIST 연구팀은 연료전지의 성능저하와 내구성 향상을 위한 새로운 합성법을 개발했다고 24일 밝혔다.

에너지공학전공 상가라쥬 샨무감(Sangaraju Shanmugam) 교수 연구팀은 연료 전지에 사용되는 내피온(Nafion) 소재의 ‘고분자 전해질막(PEM, Polymer Electrolyte Membrane)’이 갖는 성능저하 및 열화 문제를 해결하는데 성공했다.

▲상가라쥬 샨무감 DGIST 에너지공학전공 교수팀ⓒ DGIST

새로운 방식으로 개발된 PEM은 연료전지의 출력과 내구성을 모두 개선시킬 것으로 기대돼, 향후 연료전지가 활용되는 다양한 산업분야에 긍정적인 영향을 줄 것으로 예상된다.

고분자 전해질 연료전지에는 전기를 생성하기위해 수소이온만을 통과시키는 고분자 전해질막(PEM)이 있다. 이러한 막을 제작하는데 있어 이온 전도성이 높은 ‘내피온’이 강점을 갖지만 습도가 낮아질수록 성능과 수명이 저하되는 단점을 지녀, 활용에 한계가 있었다.

이에 연구팀은 내피온으로 제작된 PEM이 낮은 습도에도 안정적은 성능과 수명을 보장할 수 있는 방법에 대한 연구를 진행, 기존 사용되던 내피온에 새로운 물질을 혼합해 기존의 단점뿐만 아니라 성능과 내구성 문제를 함께 해결할 수 있게 됐다.

혼합된 물질은 기존 대비 열화 수준을 절반으로 낮춰, 섭씨 80도 상황에서 200시간 사용이 가능하던 기존 내피온의 내구성을 2배가량 향상시켰다.

상가라쥬 샨무감 DGIST 에너지공학전공 교수는 “비용 절감 문제와 내구성 문제 해결과 관련된 추가 연구 등 앞으로 추가적인 연구를 진행해 본격적인 상용화를 이뤄낼 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.