차세대 에너지 저장 장치의 효율을 높일 수 있는 핵심 기술을 전북대학교 연구진이 개발해 국제 학술무대에서 주목받았다.
전북대 아만프리트 카우르(Amanpreet Kaur) 연구원(유연인쇄전자전문대학원, 지도교수 임준우)은 차세대 에너지 저장 장치로 주목받고 있는 바냐듐 레독스 흐름 전지(VRFB)의 효율을 높이기 위한 혁신적 구조의 분리판 제작 연구를 최근 일본 도쿄에서 열린 ‘제8회 첨단 복합재료 국제학술대회(8th International Conference on Advanced Composite Materials, ICACM 2025)’에서 발표해 우수발표상을 수상했다.
전극과 분리판을 하나로 통합한 혁신적 설계를 통해 에너지 효율과 장기 안정성을 동시에 끌어올린 이번 연구는 대용량 에너지 저장 시스템의 실질적 활용 가능성을 한 단계 끌어올렸다는 평가를 받고 있다.
VRFB는 높은 안전성과 무한에 가까운 저장 용량, 우수한 효율성으로 주목받고 있으나, 스택 내부 구성 요소 간 접촉 저항으로 인한 성능 저하와 사이클링 불안정성이 상업화의 주요 걸림돌로 지적돼 왔다.
이번 연구에서 연구팀은 단일 탄소 펠트(carbon felt, CF)를 활용해 전극과 분리판을 일체화한 새로운 구조를 개발했다. 이는 스택 내 계면 접촉 저항을 근본적으로 제거함으로써 셀 저항을 크게 낮추고, 전체 스택 성능을 향상시키는 혁신적 해법으로 평가된다. 특히 에너지 효율 향상은 물론 부품 수 감소와 구조적 안정성 확보를 동시에 달성해 VRFB의 장기 안정성을 크게 개선한 점이 주목받았다.
이 같은 성과는 VRFB의 기술적 한계를 극복하고 상업적 활용 가능성을 실질적으로 확장했다는 점에서 의미가 크다. 연구 결과는 에너지 저장 분야 최고 권위 학술지인 Journal of Power Sources에 'Electrode-integrated bipolar plate structure for multi-cells in vanadium redox flow batteries'라는 제목으로 게재됐다.
아만프리트 카우르 박사후연구원은 “VRFB가 가진 구조적 한계를 극복하기 위해 장기적으로 안정적인 복합재료와 구조를 구현하는 것이 주요 목표였다”며 “뜻깊은 성과를 이룰 수 있도록 지속적으로 지도와 지원을 해주신 임준우 교수님께 깊이 감사드린다”고 수상 소감을 밝혔다.
한편, 이번 연구는 한국과학기술연구원(KIST) 기관 프로그램과 구원 장학재단의 지원을 받아 수행됐다.
