고체산화물 연료전지는 수소 뿐 아니라 천연가스, 알콜 등 다양한 연료에 기반하여 높은 효율로 전기 에너지 변환이 가능하다는 장점 때문에 차세대 연료전지로 주목받고 있다.
안지환 교수팀은 최신 반도체 공정을 활용해 다공성 나노 구조 기판에 원자층 증착 공정을 적용한 샌드위치 모양의 연료전지 전해질막을 설계, 기존 저온형 고체산화물 연료전지 성능을 50% 이상 개선한 고성능 박막 연료전지를 개발했다.
기존 500℃ 미만에서 작동하는 저온형 고체산화물 전지는 800℃ 이상 고온형 전지에 비해 휴대용 전원이 가능한 점 등 활용도가 높지만 낮은 온도 구동으로 성능이 낮다는 단점이 있었다.
안 교수팀의 연구 성과를 이용하면 연료 전지공정이 용이해져 향후 고체산화물 연료전지 상용화를 앞당길 것으로 기대된다.
고체산화물 연료전지는 기존 전지 대비 수배에서 수백배 밀도 높은 에너지 생산을 가능하게 한다. 이는 방전 걱정 없는 휴대폰노트북 전원 충전기, 4시간 이상 연속비행 가능한 드론용 전원 시스템 등으로 활용될 수 있다.
이러한 성과를 인정받아 안 교수팀의 연구 논문은 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 'Journal of Materials Chemistry A' 전면표지논문으로 선정되기도 했다.
한편 이 연구에는 교육부의 이공계 개인기초연구 지원사업, 산업통상자원부의 창의융합특성화 인재양성사업의 지원을 받았으며, 장동영 서울과기대교수, 박준석 미국 스탠포드대 박사, 지아밍 장(Jiaming Zhang) 휴렛패커드연구소 박사가 함께 참여했다.
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