가톨릭대 학부생, 국제학술지 'Energy'에 연료전지 연구 성과 게재
AI 기술 활용한 저탄소 전력 생산 및 이산화탄소 재활용 모델 제시
수소 운반체로 메탄올 활용...경제성과 친환경성 동시 확보
권태혁 기자2025.08.20 17:38
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| 김준영 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과 교수와 이정재·이택준·김이현 학생.(오른쪽 사진부터)/사진제공=가톨릭대 |
가톨릭대 바이오메디컬화학공학과에 재학 중인 김이현·이택준·이정재 학생은 동국대와 함께 연구를 수행했으며, 연구책임자를 제외한 모든 연구원이 학부생으로 구성됐다.
연구팀은 수소의 저장과 운송의 어려움, 경제성 부족 문제를 해결하기 위해 수소 운반체로 메탄올을 활용하는 방안을 제시했다. 이들은 고온 양성자교환막 연료전지(HT-PEMFC)와 메탄올 합성 공정을 통합한 시스템을 개발해 저탄소 전력을 생산하고, 미반응 수소와 이산화탄소를 재활용하는 순환 경제 모델을 구현했다.
또한 열역학 공정 모사에 유전 알고리즘 및 AI 최적화 기술을 적용해 공정 조건을 자동으로 최적화했다. 그 결과 전력 평준화비용(LCOE)을 0.046달러/KWh 수준으로 낮추며 경쟁력을 확보했고, 별도의 포집 장치 없이도 합성 공정에서 이산화탄소 회수가 가능함을 확인했다.
김 교수는 "이번 연구는 학부생들이 도전적인 연구를 수행해 국제적 성과를 인정받은 사례"라며 "수소 경제 활성화를 위한 핵심 기술 기반을 마련하고 친환경 산업 경쟁력 강화에도 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
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