심준형 고려대 기계공학과 교수팀, "다양한 박막제품 생산에도 유용할 것으로 기대"
한 번 쓰고 버리는 건전지인 '1차 전지', 스마트폰 배터리처럼 충전이 필요한 '2차 전지'를 넘어 '3차 전지'로 불리는 연료전지가 있다. 연료전지는 연료를 주입하면 전기를 계속 생산할 수 있는 차세대 전지이다. 국내 연구진이 이 연료전지를 인쇄물처럼 상용 잉크젯 프린터로 출력해 만들 수 있는 기술을 개발했다.
심준형 고려대 기계공학과 교수 연구팀은 연료전지의 한 종류인 고체 산화물 연료전지(SOFC)를 잉크젯 프린터로 제작할 수 있는 기술 개발에 성공했다고 22일 밝혔다.
기술의 핵심은 SOFC의 재료들(NiO, YSZ, GDC, PBSCF 등)로 정밀한 인쇄가 가능한 '잉크'를 만드는 것이다. 이 잉크를 프린터에 넣고 SOFC의 설계도를 인쇄하면, 그대로 SOFC를 만들 수 있다.
연구팀에 따르면 설계도 제작에는 MS 파워포인트 프로그램이, 출력에는 10만원짜리 HP 잉크젯 프린터가 사용됐다. 이렇게 만들어진 SOFC의 성능(출력)은 실생활에 사용이 가능한 수준으로 전혀 손색이 없다.
심 교수는 "이번 연구를 통해 잉크젯 프린팅이 SOFC 양산 기술로 충분히 사용될 수 있음을 확인했다"며 "연료전지뿐만 아니라 다양한 박막(薄膜) 제품 제작에도 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대한다"고 했다.
이번 연구결과는 ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)에 'Inkjet printing for manufacturing solid oxide fuel cells'라는 논문명으로 21일 게재됐다.