외국산에 의존해온 차세대 전해질 기반 올 세라믹(All-Ceramic) 고체산화물연료전지(FC)가 개발됐다.

한국세라믹기술원은 신태호·이석희 연구팀이 산업통상자원부 소재부품 패키지사업과 에너지소재부품 개발사업으로 고이온전도성 페로브스카이트 전해질 소재와 전극소재를 적용한 '차세대 전해질 지지형 SOFC' 원천기술을 확보했다고 밝혔다.

원천기술과 대량생산을 위한 공정기술까지 확보함에 따라 다양한 에너지 변환 기술 상용화에 기여할 전망이다. 국내 SOFC는 니켈계 음극지지형 SOFC 발전시스템에 집중돼 있다. 해외 전해질 지지형 SOFC에 비해 내구성, 생산성, 저가화 등 시장경쟁력이 상대적으로 약하다. 전해질 기반 SOFC 외산 기술 의존도도 높아지는 추세다.

연구팀이 개발한 SOFC는 전극에서 전해질까지 모두 페로브스카이트 산화물 세라믹으로 구성한 올 세라믹 SOFC다. 비접촉 대면적 코팅 기술을 적용해 대면적 대량생산도 가능하다.

우수한 내구성을 지녀 전력을 생산하는 연료전지 출력 성능을 높여준다. 고체 산화물 전해전지(SOEC)에 적용하면 이산화탄소 전기분해, 물 전기분해로 수소 생산도 할 수 있다.

신태호 연구원은 "기존 상용 SOFC와는 달리 모든 고성능, 고내구성 세라믹 소재로 채택해 내구성이 높고 전기 변환 효율은 90% 이상 뛰어나다"고 말했다.

이번 연구결과는 케미컬 엔지니어링 저널과 유러피언 세라믹 소사이어티 저널에 게재됐다.