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한국의 한양대 이영무 교수가 이끄는 공대 에너지공학과 연구팀(한양대 총장)과 호주의 CSIRO 연구진이 공동으로 선인장 표면 구조와 유사한 자가가습 고분자분리막 연구에 성공하였으며, 호주 ABC 뉴스와 세계적 학술지 네이쳐(Nature 4월 28일자) 온라인판 게제됐다고 발표하였다. 고분자분리막 (Polymeric membranes)은 저온 연료전지를 비록하여 분리/여과를 통한 물 정수, 물 전기분해장치, 플로우 배터리 등에서 가장 중요한 요소 중 하나이다. 하지만 현재 사용되고 있는 대부분의 고분자분리막은 불소계분리막으로 (보통 상용으로 Dupont사의 Nafion 분리막을 대부분 사용) 제조 이후 열적 안성성이 낮고 구동 시 항상 물에 젖은 상태(humid environment) 있어야 하기 때문에 별도의 가습 장치가 필요로 하게 된다. 이를 극복하기 위해서 선인장의 표면 구조처럼 건조한 낮에는 표면의 기공이 닫혀 있고, 춥고 습한 밤에는 열여 있는 구조를 모사하여 연료전지에 적합한 고분자분리막을 개발하였다고 CSIRO의 아론 쏜튼 박사(Dr Aaron Thornton)는 설명하였다. 발표된 논문에 따르면 이는 상온 플라즈마 처리를 통해서 표면에 나노크랙을 형성하였고, 이 기공이 마치 선인장의 표면 숨구멍과 같은 역할(nanoscale valves)을 수행하여 건조한 조건에서도 습도를 조절하여 이온전달을 용이하게 수행할 수 있다고 설명하였다. 또한, 공동 저자중 한명인 케라 도이터 박사(Dr Cara Doherty)는 이번 연구를 통해서 앞으로 연료전지 시장 판도 변화에 큰 개선 방향을 가져 올 것이라고 예상하였다. |
