한국세라믹기술원, 고성능 고체산화물연료전지 기술 개발

한국세라믹기술원(원장 강석중)이 세라믹 소재를 이용하는 고체산화물연료전지(SOFC; Solid Oxide Fuel Cells) 제조 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 세라믹기술원 신태호 박사팀과 한국에너지기술연구원(원장 곽병성) 유지행 박사 공동연구팀이 개발한 SOFC 제조 기술은 대면적 박막생산공정과 새로운 전극소재를 적용해 고성능 전지를 만들 수 있다. 화학에너지를 전기로 직접 변환시키는 연료전지로 산소이온 전도성 세라믹소재를 이용하는 세라믹연료전지의 일종이다.

공동연구팀이 개발한 공정은 준양산 규모로 생산이 가능하고 높은 에너지 밀도로 구현이 가능하다. 기존 박막생산 공정을 실험실 수준의 규모에서 준양산 규모로 확대가 가능하며 기존 고성능 SOFC 제조기술 보다 다공질의 치밀한 코팅기술로 면적당 1W 이상의 에너지 밀도를 보이는 SOFC 전지를 구현했다. 신태호 박사 연구팀은 기존 SOFC 상용화 한계를 극복하고자 한국세라믹기술원 에너지소재센터 내 LEAP 랩(Low Emission Advanced Power lab)을 운용하며 산화물 신 전극, 신 박막 공정, 새로운 SOFC/EC 스택 설계 등의 연구를 수행해왔다.

특히, 대면적 금속지지형 연료전지(Metal Support SOFC) 생산용 코팅기술로 적용이 가능하고 새로운 산화물 전극 소재를 통해 기존 SOFC의 상용화 한계를 극복할 수 있을 것으로 예상돼 앞으로 자동차용, 발전용 연료전지로도 적용할 수 있다.

이번 연구개발 결과는 영국 왕립화학회(RSC)가 발간하는 에너지 분야 과학저널인 '지속가능 에너지와 연료'(Sustainable Energy & Fuels) 3월호 표지 논문으로 게재되고 신태호 박사 연구실이 소개됐다. 이규화 선임기자 david@dt.co.kr