프랑스연구기관 알마인즈(ARMINES)가 안정적이고 효율이 좋은 수소차용 연료전지 개발에 성공했다.

17일 알마인즈는 높은 온도와 낮은 습도에서 운영될 수 있는 수소연료전지(PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)를 개발했다고 밝혔다. 이 전지의 핵심은 고온저습환 환경에서도 버틸 수 있는 전해질막(PEM)이 탑재됐다는 점이다.

국내에서는 최근 60℃에서 운영될 수 있는 수소연료전지를 개발했지만, 알마인즈 연구팀은 그보다 높은80℃- 90℃에서 작동될 수 있어 더 발전된 형태다. 상대습도는 30% 이하에서 작동될 수 있다.

이는 자동차 성능에 무리 없이 보다 까다롭고 극한 환경에서 연료전지가 작동될 수 있다는 것을 의미한다. 현재 상용막으로 전세계적으로 널리 사용되는 Nafion HP보다 물리화학적으로 우수한 특성을 가진 것을 의미하기도 한다.

알마인즈와 프랑스 내 여러 연구기관이 Nafion HP 비교를 통해 이번에 개발된 전해질막의 여러 가지 성능을 분석해 열적 안정성, 기계적 강도, 양성자 전도도, 흡습성, 항산화 기능, 스웰링 등을 테스트 했다. 더불어 수소연료전지 싱글스택(single stack)의 분극곡선과 저항성(ohmic resistance) 등도 분석했다.

그 결과 이번에 개발된 전해질막은 열적 안정성, 기계적 강도 등에서 모두 더 우수한 평가를 받은 것으로 나타났다.

알마인즈는 향후 비용이 많이 드는 전해질막을 최소화 하는 방향으로 연구를 진행할 예정이다. 더불어 자동차뿐만 아니라 선박, 중장비 등에도 사용될 수 있는 새로운 수소연료전지 연구개발의 필요성에도 주목하고 있다.

우상혁 알마인즈소속 박사는 “수소는 한국 뿐 아니라 유럽전역에서도 관심이 많은 분야”라면서 “연료전지가 수소경제를 이끄는 한 축인 만큼 이번 연구결과는 한국에서도 유의미 할 것으로 보인다”고 말했다.