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미래형 자동차 연료 효율 30배 높이는 기술 개발

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미래형 자동차 연료 효율 30배 높이는 기술 개발

2016.07.07 18:00

페로브스카이트 신소재를 개발해 연료전지의 성능을 30배 향상시킨 KAIST EEWS 대학원의 니콜라이 츠베코프 박사. - KAIST 제공
페로브스카이트 구조를 활용해 연료전지 성능을 30배 끌어올리는 촉매를 개발한 KAIST EEWS 대학원의 니콜라이 츠베코프 연구원. - KAIST 제공

미래형 자동차에 필수로 들어가는 연료전지의 성능을 최대 30배까지 높일 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.

 

니콜라이 츠베코프 KAIST EEWS 대학원 연구원 팀은 페로브스카이트 구조를 활용해 연료전지의 효율을 최대 30배 향상시키는 새로운 촉매를 개발했다고 7일 밝혔다. 

 

페로브스카이트는 전기 전도성이 뛰어난 특수 결정구조로  최근 연료전지와 비휘발성 메모리, 태양전지 등 다양한 분야에 활용되고 있다.

 

연구진은 기존 페로브스카이트형 연료전지가 고온에서 수분과 공기에 노출되면 표면에 결함이 생기는 단점이 있다는 사실에 주목했다. 구성 물질 중 하나인 스트론튬이 표면에 얇은 막을 형성하면서 점점 전기 흐름이 나빠지는 단점이 있었다.

 

연구진은 연료전지에 일반적으로 사용하지 않는 금속인 하프늄을 첨가해 이 문제를 해결했다. 실험 결과 산소교환반응 속도가 30배 증가했고, 수명은 2~3배 늘었다.

 

이번 연구는 미국항공우주국(NASA)의 ‘화성탐사 2020 프로젝트’의 지원을 받아 수행됐다. 

 

니콜라이 연구원은 “새로 개발한 촉매를 이용해 기존 연료전지 기술의 한계를 극복했다”며 “이번에 개발한 소재는 연료전지 뿐 아니라 우주 탐사 등 전기화학 촉매가 필요한 다양한 분야에 쓰일 것”이라고 말했다.

 

연구결과는 ‘네이처 머티리얼스’ 6월 13일자 온라인판에 실렸다.

 

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