한국, 2003년 9월 17일 - 선도적 실리콘 칩 제조사인 STMicroelectronics의 최근 개발 성과에 의하여 휴대 전화, 노트북 컴퓨터 및 기타 휴대용 단말기 배터리를 정기적으로 재충전할 필요가 없게 될지도 모른다. 이미 휴대 전화용 실리콘 칩의 주요 공급업체로 자리 잡고 있는 ST는 자사의 첨단 R&D 팀이 미세 연료 전지를 개발하였다고 발표했다. 이 연료 전지는 휴대전화 단말기 내부에 장착될 만큼 작으며 값싸고 쉽게 구할 수 있는 유기 연료로부터 전원 공급에 필요한 모든 전기적 에너지를 생성할 수 있다고 한다.연료 전지는 연료 연소 대신 전기화학적 반응을 이용하여 에너지를 생성하는 장치이다. 연료 전지가 값싸고 깨끗한 에너지 공급을 보장하기 때문에 최근 이에 대한 관심과 연구가 수 년간 증가하고 있다. 새롭게 떠오르는 연료 전기 기술에 대한 대부분의 연구가 자동차 어플리케이션에 집중되어 있었다. 그러나 ST 연구원들은 언제나 재충전할 수 있는 담배용 라이터처럼 필요할 때마다 다시 채워 넣을 수 있는 소형 연료 전지로 휴대 전화 충전용 배터리를 대체하려는 연구를 진행해오고 있다.“배터리 대신 연료 전지를 사용하면 필요할 때마다 언제든지 연료를 보충하므로 휴대 전화기를 훨씬 더 가볍고 편리하게 사용할 수 있다. 이 전지의 연료를 고갈되지 않는 유기 자원에서 추출할 수 있으며 연료의 부산물이 주로 물이라는 점이 큰 특징이다. 화석 연료 연소 시보다 훨씬 적은 양의 이산화탄소를 배출한다는 점에서 상당한 환경적 장점도 가지고 있다”고 미세 연료 전지 기술 연구를 진행하고 있는, ST의 R&D 팀 리더 살보 코파 (Salvo Coffa) 박사가 말했다.연료 전지의 작동에는 수소와 산소 사이의 화학적 상호작용이 관련되어 물, 열, 전기 에너지가 생산된다. 기본적으로 연료전지는 막에 의해 분리되어 있는 한 쌍의 전극 (음극과 양극)으로 이루어져 있다. 이 막은 양성자 (수소 이온)를 통과시키며 전류의 통과를 막는다. 또한 백금과 같은 촉매가 반응의 속도를 증가시킴에 따라 생산되는 전기 에너지의 양이 증가된다.연료 전지를 휴대 전화에 적용하는데 있어서 주요 문제점은 전원 (배터리 또는 연료 전지)이 약 300mA, 3.6V를 반드시 공급하면서도 부피가 약 12 입방 센티미터를 초과하지 말아야 한다는 것이다. 그러나 연료 전지의 출력 전류는 전극과 막 사이의 공통 표면적과 직접적인 관계가 있으며, 기존의 연료 전지 기술을 이용하여 300mA의 전류를 얻기 위해서는 약 60 제곱센티미터의 표면적이 필요한데 이는 휴대 전화에서 이용 가능한 면적보다 훨씬 큰 것이다.ST는 이 문제를 극복할 수 있는 중요한 신기술을 개발했다. 이 기술은 연료 전지를 수 천 개의 매립형 마이크로 채널이 포함된 3D 구조로 구현하는데 이를 통해 가스, 촉매, 전극의 접촉면을 극대화한다.ST의 연구 팀은 특수 나노 다공성 레이어의 제조에 성공하였다. 이 레이어는 직경이 단 몇 나노 미터에 불과한 수백만 개의 구멍을 포함하는데 구멍의 크기가 작기 때문에 레이어는 매우 큰 유효 표면적을 갖게 되고 결국 촉매의 효율을 증가시킨다. ST의 연구팀은 이 성공에 힘입어 나폴리 대학과 공동연구를 통해 양성자의 전도율이 매우 높으면서도 비용은 현재 사용하고 있는 막의 소재보다 저렴한 신형 막을 개발 중에 있다.“ST는 지구 환경에 대한 산업 및 소비용 제품의 영향을 극소화하는데 도움이 될 신기술을 연구하고 있다. 비록 이 새로운 개발 성과를 상업용 기술과 통합하기 위해서는 아직 더 많은 연구가 필요하지만 이 잠재성은 아주 무한할 것으로 보인다”고 코파 박사가 말했다.미세 연료 전지에 대한 ST의 연구는 휴대용 전자 어플리케이션용 소형 연료 전지를 개발하기 위한 국가 연구 프로젝트의 부분적 지원을 받고 있으며 이 프로젝트에는 이탈리아의 몇몇 다른 연구기관 (CNR-IMM, CNR-ITAE, CNR-ITS, Pirelli 연구소)도 참여하고 있다. 이 프로젝트에서 ST는 마이크로 연료 전지 제조 및 통합과 관련된 활동을 선도 및 종합하고 있다.
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