독일·일본서 수입하던 차세대 연료전지 핵심소재 국산화

화학연이 개발한 음이온 교환형 바인더(왼쪽) 및 분리막

국내 연구진이 수입에 의존하던 차세대 연료전지 핵심소재를 국산화 하는데 성공했다.

한국화학연구원은 화학소재연구본부 이장용 박사팀이 차세대 연료전지 '음이온 교환막 연료전지'에 쓰이는 음이온 교환소재바인더 및 분리막)의 제조 기술을 개발해 국내 기업인 ㈜SDB에 이전했다고 30일 밝혔다.

음이온 교환막 연료전지(AEMFC)는 니켈과 구리 등 비귀금속계 촉매를 사용해 양이온 교환막 연료전지에 비해 제조비용이 저렴하다. 또 관련 기술은 연료전지뿐만 아니라 수처리, ED(Electro Dialysis·전기투석) 시스템에도 활용될 수 있어 산업계의 관심이 높다. 하지만 핵심소재인 음이온 교환소재(바인더 및 분리막)의 성능과 내구성이 떨어지는 게 문제였다.

이에 연구진은 기존 상용 음이온 교환소재의 성능과 내구성을 한층 개선시킬 수 있는 소재 제조 기술을 개발했다.

이번에 연구진에 의해 개발된 신규 음이온 교환소재는 동일한 이온교환능(이온 교환 반응을 할 수 있는 능력)을 갖는 상용 바인더와 비교해 이온전도도가 3배 이상 향상됐고, 화학적 안정성이 높아졌다.

아직 내구성 문제로 양이온 교환소재를 완전히 대체할 수 있는 수준은 아니지만 수입에 의존했던 음이온 교환소재를 국산화 한 것은 큰 성과다.

한국은 독일 푸마테크와 일본 도쿠야마 등으로부터 음이온 교환소재를 100% 전량 수입하고 있는 상황이었다.

연구책임자인 이장용 박사는"이번 기술이전을 계기로 ㈜SDB와 함께 산업적 파급효과가 큰 음이온 교환소재를 상용화시키고, 가격을 낮추기 위한 원천기술 연구 개발에 힘을 쏟겠다"라고 말했다.

한편 에너지 조사기관 '네비건트 리서치'에 따르면 전 세계 이온 교환막 연료전지 시장규모는 2024년 15조원에 달할 것으로 예상되며, 이온교환소재(바인더 및 분리막) 시장은 전체의 10%인 1.5조원 정도로 예상된다.
김성현 기자 larczard@