국내 연구진이 에탄올 연료전지의 반응 생성물과 촉매의 상관관계를 밝혀냄으로써 우수한 효율의 연료전지를 개발할 수 있는 토대를 마련했다.

한국기초과학지원연구원 한옥희 책임연구원팀은 '직접 에탄올 연료전지(Direct Ethanol Fuel Cells)'를 이용해 전기를 생산할 때 만들어지는 생성물을 핵자기공명분광기(NMR)를 통해 규명하고 생성물에 따른 전하량을 측정하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 이 연구성과는 화학분야 저명 학술지 '앙게반테 케미'에 실렸다.

직접 에탄올 연료전지는 전기 생산 과정에서 에탄올이 이산화탄소로 완전히 산화돼야 최상의 효율을 얻을 수 있지만 실제로는 반응 중간체 및 생성물이 생겨 효율이 낮아지는 경향이 있다.

연구진은 NMR을 이용해 직접 에탄올 연료전지의 주요 반응 생성물인 아세트알데히드, 에탄-1, 아세트산 등을 규명하고 이에 대한 전하량을 측정해 본 결과, 주요 반응생성물 중 아세트산 양에 따라 전기에너지의 크기가 주로 결정된다는 사실을 밝혀냈다. 또 백금(Pt) 기반 연료극 촉매 가운데 'Pt₃Sn/C'라는 촉매가 성능이 가장 우수하고 보다 많은 아세트산을 발생시킨다는 점도 확인했다.

한옥희 연구원은 "청정 에너지원 중 하나인 연료전지의 상용화를 앞당기는 데 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com