[뉴스웍스=문병도 기자] 최근 ‘궁극의 친환경차’로 불리는 수소전기차가 주목받고 있다.

국내 연구진이 홍합 모사기술을 통해 수소연료전지의 성능과 안정성을 높일 수 있는 기술을 개발했다.

김진영 한국과학기술연구원(KIST) 연료전지연구센터 박사팀은 홍합에 존재하는 도파민의 뛰어난 표면 접착 특성을 활용하여 수소이온전도도와 전해질막의 기계적 내구성을 동시에 개선한 강화복합 전해질막 수소연료전지를 구현했다.

수소연료전지는 대기 중 산소와 수소 기체를 연료로 활용해 전기를 생산하고 부산물로 물만 남게 되는 친환경 에너지 동력원이다. 수소연료전지는 수소 이온을 전달하고 양 전극을 분리하는 전해질막의 내구성이 연료전지의 수명을 결정하는 핵심적인 요소로 꼽힌다.

KIST 연구팀은 홍합의 접착 원리에서 연료전지용 고분자 전해질막의 내구성을 개선할 아이디어를 찾았다.

KIST 연구진은 개발한 강화복합 전해질막 기반 연료전지를 극한의 조건에서 가속 수명시험을 수행한 결과, 기존 전해질막을 사용한 연료전지에 비해 5000회 이상의 습도 변화 후에도 안정적인 성능을 유지하는 수명 특성을 확인했다. 가속 수명시험 후에도 폴리도파민 전해질막은 두께가 97% 이상 유지되고 표면상태도 안정적이라는 사실을 입증했다.

김진영 박사는 “이번 연구결과는 자연계 물질에서 아이디어를 얻어 그 현상을 모사한 기술로 기존 산업기술의 문제점을 극복했다”라며 “수소연료전지의 성능 향상을 이끌고 강화복합 고분자 형태의 전해질막을 활용하는 다양한 응용 분야 발전에 적용되길 기대한다”고 밝혔다.

과학기술정보통신부의 지원으로 KIST 기관고유사업과 글로벌프런티어 사업으로 수행된 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘어드밴스트 펑셔널 머티리얼즈 최신호에 게재됐다.