(광주=연합뉴스) 손상원 기자 = 광주 과학기술원(GIST) 연구팀이 연료전지와 배터리에서 핵심적인 역할을 하는 나피온 막의 전기 전도도를 향상해 성능을 끌어올리는 데 성공했다.

5일 GIST에 따르면 지구·환경공학부 문승현 교수 연구팀은 이런 내용의 연구 성과를 영국 왕립화학회 소속 고분자 전문 상위 학술지 '저널 오브 매트리얼스 케미스트리 에이'(Journal of Materials Chemistry A)에 최근호에 실었다.

나피온 막은 양극과 음극의 서로 다른 전해질이 섞이는 것을 막고 균형을 조절하는 역할을 한다.

나피온과 같은 불소계 막 시장은 최근 3년 사이 80배가량 성장했으며 2022년에는 1조1천억원 규모로 커질 것이라는 예상이 나온다.   

나피온은 전체 구조를 지탱하는 백본(backbone)과 전하를 전달하는 작용기(functional group)로 구성된다.

연구팀은 작용기가 이온과 형성하는 쌍극자(dipole)에 전기적인 힘을 가해 무작위로 퍼진 작용기를 규칙적으로 정렬했다.

이 기술을 대중적으로 사용하는 나피온에 적용한 결과 기존 막과 비교했을 때 이온 전도도가 세계 최고 수준인 2배 가까이 향상됐다고 연구팀은 전했다.

문 교수는 "가장 대중적으로 사용되지만, 효율에서 한계가 명확했던 나피온 막의 효율을 크게 향상했다는데 큰 의미가 있다"며 "연료전지, 차량용 배터리와 같은 에너지 시스템에 적용하면 성능 향상에 기여할 수 있을 것"이라고 기대했다.

이번 연구는 문 교수가 주도해 류승보 석·박사 통합과정 학생(제1저자)과 함께 과학기술정보통신부의 한국연구재단(NRF) 중견연구자 지원사업으로 진행됐다.

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