“피로 전기를 생산할 수 있는 기술 개발”

한국교통대 “몸속에 넣는 연료전지 원천소재 합성”

▲에너지화학 저널에 게재된 정용진 교수팀 논문.ⓒ한국교통대

몸속 혈액에서 전류를 생성하는 기술이 개발됐다.

한국교통대는 10일 화공생물공학전공 정용진 교수 연구팀(전혜원(석사 1년 차)·안희연(4학년))이 서울과기대 권용재 교수팀과 공동으로 혈액을 이용해 안정적인 전류를 생성하는 생체삽입형 연료전지 원천소재 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 기술은 혈액 내의 당분과 산소를 연료로 이용하는 ‘비분리막 형 흐름 연료전지’의 산화극 원천소재를 값싸게 생산하는 것이다.

비분리막 형 흐름 연료전지란 연료전지의 환원극과 산화극을 분리시키는 분리막이 없는 형태의 신기술이다. 연료전지 부속품 중 내구성이 가장 약하고, 형상의 제약을 주는 분리막을 제거해 생체삽입 연료전지를 개발할 수 있는 필수적 기술로 꼽힌다.

생체삽입 연료전지는 심장세동기 및 호르몬 자동주사기 등 미래 첨단 의학 장비의 전력원으로의 적용이 기대되는 기술이다.

개발된 소재는 과산화수소 산화반응을 촉진하는 독자적 생체모방 나노구조와 당의 산화를 위한 효소층이 결합된 형태이다.

이 기술은 일본이 주도적으로 연구하고 있었던 니켈계 전극의 생체위해성 및 장기 안정성 문제를 획기적으로 개선해 우리나라의 원천 소재 기술 확보 측면에서도 크게 이바지한 것으로 평가받고 있다.

이 기술은 생체삽입형 연료전지뿐만 아니라, 형상이 자유로운 액체형 연료전지에도 활용할 수 있어 각종 소형 개인 교통수단 (전동킥보드, 전기자전거 등) 및 드론, 공기가 없는 상황에서의 전력원 (잠수함, 인공위성) 등에의 활용도 기대되고 있다.

이 연구는 한국연구재단 신진연구자 지원사업의 도움을 받아 서울과학기술대학교 권용재 교수 연구팀과 협업을 통하여 수행되었으며, 응용화학(Chemistry, Applied) 분야 최상위 저널 (JCR Ranking 2.8 %)인 에너지 화학 저널(Journal of Energy Chemistry) 온라인판에 게재됐다.