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방향족 폴리에테르공중합체 및 브랜드와 그들로 제조한 연료전지

전문가 제언: ○ 연료전지는 수소, 메탄올 등을 이용하여 직접 전기를 생산하는 시스템이다. 지구온난화와 한정된 석유자원 등을 고려할 때 연료전지는 차세대 에너지원으로 각광 받고 있어 세계 각국이 치열한 개발경쟁을 하고 있는 분야이다.

○ 연료전지는 작동온도와 주 연료의 형태에 따라 MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell), PAFC(Phosphoric Acid Fuel Cell), AFC(Alkaline Fuel Cell), PEMFC, DMFC(Direct Methanol Fuel Cell) 등으로 분류된다.

○ PEMFC의 개발은 인산형 연료전지보다 10년 뒤지지만 저온에서 작동되고 출력밀도가 크고 소형화가 가능하여 자동차에 응용이 가장 기대된다. 자동차에 적용시험 결과가 매우 우수하여 개발에 박차를 가하고 있다. 개발목표는 1.5g/KW의 백금촉매를 사용하고 적절한 비용으로 장기운전 안전성을 확보하는 것이다.

○ 본 발명은 PEMFC용 고분자전해질로 PBI의 단점을 개선한 주쇄에 피리딘 환을 가진 방향족 폴리(에테르 설폰)계 신규 고분자를 사용한다. 특징은 촉매효율이 높고, 산화 및 열안정성이 우수하고 소량의 백금촉매를 사용하고도 출력밀도가 높고 장기 운전에 안정한 장점이 있다.

○ 연료전지는 미국과 일본이 개발을 선도하고 있다. 미국은 이미 200KW급은 상용화되었으며 제조단가를 현재 300USD/KW에서 1000USD/KW이하로 낮추고 수명을 40,000시간 이상 지속할 수 있는 시스템을 개발 중이다. 우리나라도 1985년 인산형 연료전지본체를 수입하여 연구를 시작한 이래 정부의 적극적인 지원에 힘입어 빠른 개발속도를 보이고 있다.

○ 연료전지용 재료 면에서 볼 때 대부분의 재료들은 선진국들이 개발을 주도하고 있다. 우리나라도 신에너지 및 자동차산업 등에서 기술의 선점을 위해 고분자전해질 및 관련소재 개발에 좀 더 집중적인 개발, 연구클러스터 등을 통한 총합적인 연구개발이 이루어져야 될 것이다.

저자: Advant Technologies
자료유형: 특허정보