커피 찌꺼기로 수소연료전지 탄소지지체 내구성 3배 향상

한기대 최순목 교수 연구팀

커피 찌꺼기를 활용해 탄화규소에 그래핀 코팅한 촉매지지체 연료전지 실험결과. 사진=한기대 제공

한기대 에너지신소재화학공학부 최순목 교수. 사진=한기대 제공

[천안]한국기술교육대학교 에너지신소재화학공학부 최순목 교수 연구팀이 커피 찌꺼기를 활용해 기존 보다 3배 이상 내구성이 향상된 수소전기차 연료전지(Fuel Cells)의 촉매 지지체용 신소재를 개발했다고 16일 밝혔다.

한기대에 따르면 수소전기차 연료전지는 수소와 산소의 전기화학반응으로 발생한 전기를 이용하는 친환경 에너지 시스템이다. 연료전지의 전기화학반응에서 사용되는 백금 촉매를 지지하면서 전극의 역할을 하는 핵심 나노소재를 촉매 지지체라고 한다.

최순목 교수 연구팀은 탄화규소 지지체 표면에 그래핀을 코팅해 전기전도성을 향상시키는 기술을 개발했다. 연구팀은 버려지는 커피 찌꺼기를 그래핀 코팅층의 원재료로서 활용했다. 연구팀은 세라믹기술원과 공동연구를 진행해 그래핀 코팅된 탄화규소 지지체를 적용한 연료전지가 기존의 탄소 지지체를 활용한 연료전지에 비하여 3배 이상의 내구성이 향상된 결과를 얻었다. 이 기술은 특허 등록을 마쳤다.

최순목 교수는 "상용차용 수소전지는 승용차용 수소전지보다 더 강화된 내구성이 요구되는 분야"라며 "원재료부터 코팅 기술까지 저비용 공정으로 개발된 자원순환형 기술이기에 더 강점이 있다"라고 말했다.

이번 연구 성과는 미국화학회에서 발간하는 에이씨에스 어플라이드 에너지 머터리얼스(ACS Applied Energy Materials) 4월호 표지논문에 등재됐다.