심준형 고려대학교 기계공학과 교수(왼쪽)와 정헌준 연구원(오른쪽) [사진제공=고려대]

[헤럴드경제=박혜원 기자] 고려대 연구진이 저장·운송 걱정이 없는 고성능 암모니아 연료 전지를 개발했다.

6일 심준형 고려대 기계공학과 심준형 교수 연구팀은 암모니아를 연료로 사용하는 고성능 세라믹 연료전지를 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 프로톤 세라믹 기술과 나노 촉매 기술을 이용하여 세라믹 연료전지를 암모니아 연료로 저온 구동하는 데 성공했다.

암모니아는 수소 대체 연료로 주목받고 있다. 수소 액화 온도는 영하 253도 초극 저온으로 ‘절대 온도 0도’에 가까워 저장·운송이 어렵다는 이유로 수소 공급 인프라 구축에 걸림돌이 되고 있다. 암모니아는 질소와 수소로만 이뤄진 ‘카본-프리’ 친환경 물질로, 액화점이 영하 33도로 상용 냉동 온도면 충분한다. 이에 최근 국내 기업이 미국 암모니아 연료전지 기업 아모지(Amogy)에 5000만 달러 이상을 투자하는 등 암모니아 연료전지에 대한 관심이 높아지고 있다.

심준형 교수 연구팀의 이번 연구는 정헌준 박사과정 연구원이 제1저자로 참여해, 지난 1일 학술지 ‘스몰(Small)’에 게재됐다. 이번 연구는 한국연구재단 미래수소혁신기술개발사업의 일환으로 수행됐다.

심준형 교수 연구팀은 수소 이온 전도성 프로톤 세라믹 소재를 박막으로 제작하고, 암모니아 분해 효과가 뛰어난 나노 활촉매를 균일하게 연료극에 도포하는 기술을 적용했다. 이를 통해 발전 효율을 최대 2배까지 높였다. 특히 세라믹 연료전지 구동 온도로서는 매우 낮은 온도인 섭씨 500도 이하에서 성능을 크게 높였다.

심준형 교수는 “이번 연구를 통해 암모니아 세라믹 연료전지가 도시가스 기반 상용 SOFC(고체 산화물 연료전지)를 대체할 수 있는 가능성을 확인했다”며 “암모니아의 경제성과 친환경성을 생각하면 미래 청정 에너지원으로서 가치가 매우 높다”고 밝혔다.