수소와 산소를 사용해 전기를 만드는 연료전지는 전자기기, 자동차 등에 사용된다. 연료전지 내에서 수소는 촉매를 만나 전자를 잃고 양(+)이온이 되고, 이 수소이온들은 중간 막을 통과해 양극 쪽으로 이동해 산소의 음(―)이온과 만나 전기와 물을 만든다. 이때 부산물로 나오는 물은 수소와 산소의 화학반응을 방해하는데 이를 ‘물 넘침’ 현상이라고 한다.
이를 해결하기 위해 연구팀은 화학반응 시 물만 따로 배출하는 통로(분리판)를 설치해 물이 수소 산소와 만나지 못하도록 했다. 김 교수는 “실험 결과 물 배출이 원활한 이 연료전지의 전력밀도는 기존 연료전지보다 23%나 높았다”고 설명했다.