연료전지 '1억 백금' 촉매…100만원으로 낮춘 과학자

과학계, 탄소기반 촉매 개발한 백종범 교수 연구팀에 시선 집중

[아시아경제 정종오 기자] 우리나라 과학자가 이룬 연료전지 촉매 성과에 전 세계 과학계가 주목하고 있다. 연료전지에 들어가는 값비싼 백금을 저렴한 탄소 기반으로 대체했다.

▲백종범 교수

백종범 울산과기대(UNIST) 교수 연구팀이 연료전지에 필수적인 촉매 제조에 사용되는 값비싼 백금을 대체할 수 있는 뛰어난 안정성과 성능을 지닌 '탄소기반 촉매' 개발에 대한 총설 논문을 세계 주요 과학 저널인 '케미컬 리뷰(Chemical Reveiws)'지 온라인 판에 5월 4일 발표했다.

케미컬 리뷰지는 논문인용지수(45.661)가 네이처(42.351), 사이언스(31.477), 셀(33.116)보다도 높은 세계적 영향력을 지닌 저널이다. 총설 논문이란 해당 분야에서 연구팀의 그간 성과, 연구동향과 전망을 집대성한 내용을 담은 것으로 많은 연구자들에게 인용된다.

백 교수 연구팀의 논문은 케미컬 리뷰가 자체 집계한 지난 1개월 동안 가장 많이 읽힌 논문 톱 5에 들 정도로 주목을 받았다.

연료전지 상용화의 가장 큰 어려움은 현재 촉매 재료로 사용되고 있는 백금 촉매의 비싼 가격(1㎏당 1억 원 이상)과 낮은 안정성(사용할수록 성능이 급격히 저하)에 있다. 백금을 다른 재료로 대체하거나 사용을 최소화하려는 다양한 연구가 활발하다.

백 교수 연구팀은 탄소로 이뤄진 물질이 안정성 면에서 뛰어나다는 점을 이용해 그래핀에 비금속 원소(질소, 황, 요오드 등)를 첨가(도핑)하는 방법으로 촉매 특성을 향상시키는 연구에 주력해 왔다. 총론을 통해 그간의 성과와 앞으로의 연구방향 등을 제시했다.

연구팀이 개발한 촉매가 안정성은 백금에 월등히 앞서고(10배 이상), 전력 생산에 있어서도 백금을 능가하거나 대등한 성능을 보여 백금 대체가 가능함을 보여줬다.

백종범 교수는 "기존 백금 촉매의 제조비용이 1㎏당 1억 원 이상인 반면 탄소 촉매의 경우 그 1%도 안 되는 1㎏당 100만 원 이하에 공급이 가능하면서도 뛰어난 안정성과 성능을 보인다"며 "연료전지용 탄소 촉매에 관한 이슈를 정리하고 방향을 제시한 이번 총론을 통해 많은 연구자들의 연구 활동에 도움이 되고 연료전지 상용화가 앞당겨지는 계기가 되기를 바란다"고 밝혔다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr