원자력연, 수소연료전지 분리판 가격 대폭 낮추는 기술 개발

금·백금 대신 크롬알루미늄 합금 코팅하는 3D 프린팅 기술

한국원자력연구원은 수소차의 주요 부품인 '연료전지 분리판'의 가격을 획기적으로 낮출 수 있는 3D 프린팅 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

차세대 친환경 차로 꼽히는 수소차는 가격이 비싸 대중화에 어려움을 겪고 있는데, 차량 원가의 40%를 차지하는 연료전지(Stack) 가격을 낮추는 게 관건이다.

연료전지는 수소와 산소 간 화학반응이 일어나 전기와 물이 만들어지는 공간으로, 연료전지를 둘러싼 분리판은 부식에 강한 소재여야 한다.

금은 화학적으로 매우 안정돼 다른 물질과 반응이 거의 일어나지 않아 시판 중인 분리판들은 주로 알루미늄·스테인리스·티타늄 합금표면에 값이 비싼 금·백금 등을 코팅한 것이다.

원자력연구원 김현길 박사팀은 저렴하면서도 부식에 대한 저항성이 높은 새로운 소재를 선택했다.

3D 프린팅 기술을 이용해 코팅 물질이 벗겨질 가능성도 원천 차단했다.

연구진은 스테인리스 합금표면에 금 대신 내부식성(부식에 대한 저항성)이 높은 크롬알루미늄(CrAl) 합금을 코팅했다.

제조 비용을 고려하더라도, 크롬알루미늄이 금보다 2천분의 1로 저렴하다.

김현길 박사는 "3D 프린팅 기술은 고출력 레이저를 이용해 금속 재료를 겹겹이 쌓아 올리는 방식"이라며 "다른 금속 물질이 녹으면서 결합해 코팅 부위가 따로 떨어지지 않는다"고 설명했다.

연구진은 자체 개발한 3D 프린터로 '수소연료전지용 금속 분리판' 시제품 제작에도 성공했다.

원자력연구원은 해당 기술을 지난해 11월 설립한 연구원 창업기업인 더센텍에 매출액 2%를 경상기술료로 받는 조건으로 이전했다.

/연합뉴스