토요타, 수소연료전지 성능 높인다

[아시아경제 배경환 기자] 토요타자동차는 일본 파인세라믹스센터(JFCC)와 공동으로 수소 연료전지의 화학반응을 촉진하는 백금의 반응성 저하에 이르는 움직임을 관찰할 수 있는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

이는 토요타와 JFCC의 공동연구 그룹이 관찰·분석용 투과형 전자현미경 안에 연료전지 차에 탑재되는 FC 스택과 같은 발전 상태를 시뮬레이션 할 수 있는 새로운 관찰용 샘플의 제작에 성공, 수 나노미터 정도의 백금 미립자 반응성 저하에 이르는 프로세스 관찰이 가능하게 된 것이다.

백금 반응성 저하는 백금 미립자의 조대화에 기인하는 것으로 알려져 있지만 지금까지의 관찰 기법으로는 프로세스를 실시간으로 파악하지 못해 요인을 해석하는 게 어려웠다.

하지만 이번에 개발한 기술을 통해 토요타는 백금 미립자의 조대화에 의한 반응성 저하의 메카니즘 해석이 가능해져 수소연료전지에 불가결한 촉매인 백금의 성능·내구성 향상을 위한 연구, 개발 지침을 얻게 됐다.

연료전지는 기체의 수소를 연료로 하여 공기 중의 산소와의 화학반응에 의해 발전하는 원리다. 발전은 연료전지 스택 내부 셀 내의 수소극과 공기극이라는 두 개의 전극에서의 화학 반응에 의해 생기는 데 이 때 물이 발생한다.

화학반응 시 수소극에서 수소 분자가 전자와 수소이온으로 분리되는데 백금은 촉매로써 수소 분자로부터 전자를 떼어내는 역할을 한다. 이렇게 전자를 분리시키는 것이 발전이며 이것이 모터를 움직인다.

배경환 기자 khbae@asiae.co.kr