과학기술정보통신부와 한국연구재단은 '이달의 과학기술인상' 2월 수상자로 한국과학기술연구원(KIST) 이종호 박사를 선정했다고 6일 밝혔다.
이 박사는 중저온(400~600℃)에서 작동하는 프로톤 세라믹 연료전지(PCFC)의 대면적·고성능화에 성공, 경제성을 상용화 가능 수준으로 높인 획기적인 공정을 개발한 공로가 높이 평가됐다.
세라믹 연료전지는 귀금속 촉매를 사용하지 않고도 다른 연료전지보다 발전효율이 뛰어나다. 특히 PCFC는 수소 이온을 전달하는 세라믹 전해질로 구성돼 기존 세라믹 연료전지보다 전기전도율이 이론적으로 100배 이상 높다.
하지만 PCFC는 기존 세라믹 연료전지보다 복잡하고 까다로운 소재 물성으로 박막 전해질-전극 접합체 제작이 어렵고 고온 공정 중 급격한 물성 저하가 발생해 상용화에 어려움이 있었다.
이 박사는 PCFC의 전해질-전극 접합체 구조의 열처리 과정 중 전해질이 치밀해지는 원리를 확립, 공정 온도를 획기적으로 낮추고, 셀 구성 성분 간 수축률과 온도 차이를 최대한 낮춰 전해질의 결함을 최소화했다.
이를 통해 PCFC의 성능을 극대화하고 상용화 가능한 수준의 대면적(5×5㎠) 전지를 제조할 수 있는 공정 기술을 개발했다. 이 PCFC는 작동온도 600℃에서 20.8W로 기존 결과보다 10배 이상 높은 출력을 나타냈다.
이 연구 결과는 지난해 8월 국제학술지 '네이처 에너지(Nature energy)'에 게재됐다.
이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구자를 매월 1명 선정, 과기정통부 장관상과 상금 1천만원을 수여한다.
