나노테크놀로지를 활용한 소형 연료전지가 일본에서 개발돼 관심이 모아지고 있다.
연료전지는 수소 등의 연료와 산소의 화학 반응을 통해 전기에너지를 직접 만들어내는 전지를 말하는데, 일반적으로 같은 체적의 리튬이온전지에 비해 10배나 많은 에너지를 생성할 수 있다. 또 환경에 미치는 영향이 적어 전기자동차의 동력원이나 소형 자가(自家)발전장치로 주목을 받으면서 최근 일본을 중심으로 연구·개발이 활발히 전개되고 있다.
일본경제신문에 따르면 NEC는 기술연구 기관인 과학기술진흥사업단 및 산업창업연구소 등과 나노테크를 사용해 휴대폰 단말기 등 휴대기기에 사용할 수 있는 소형 연료전지를 개발했다고 발표했다.
NEC 등이 이번에 개발한 휴대기기용 연료전지는 고체분자형 연료전지의 일종으로 나노테크놀로지의 신소재로 주목되는 ‘카본나노튜브’를 전극에 채택한 것이 가장 큰 특징이다.
시험 제작한 전지의 발전 효율은 리튬이온전지의 약 10배나 되고, 실용화 단계에 있는 활성탄을 사용한 연료전지보다도 2배 정도 높은 것으로 나타났다.
카본나노튜브는 탄소원자가 원통 모양으로 연결된 신소재로 기존의 연료전지의 전극에 사용하는 활성탄에 비해 구조가 미세해 연료인 수소를 분해하는 촉매(백금)의 전극에 보다 미세하게 분산시켜 수소의 분해 효율(발전 효율)을 향상시킬 수 있다고 NEC 측은 설명하고 있다.
이 전지는 연료로 메탄올을 사용하는데, 전지가 수명이 다했을 때는 메탄올을 재주입하면 다시 사용할 수 있다. 또 섭씨 70∼80도에서 화학반응이 발생하는 자동차용 연료전지와 달리 상온(常溫)에서도 반응이 생기도록 해 휴대기기용으로 응용 가능하다.
NEC는 이번 기술을 활용해 “2003년에서 2005년 사이에는 노트북PC의 경우 수일 연속 사용할 수 있는 전지를, 휴대폰의 경우는 1개월 연속 사용이 가능한 전지를 제품화할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
<신기성기자 ksshin@etnews.co.kr>