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연료전지용 고분자 복합재료 분리판

전문가 제언: ○ 연료전지는 일차적으로 그 초기설치비가 저렴하고 소음이 발생하지 않는 장점이 있어 벽지 및 back-up 전력공급 시스템에 적합하며, 특히 compact한 구조로 만들 수 있는 고분자전해질 연료전지의 경우 휴대용 전자제품은 물론 하이브리드 전기자동차용으로 적용하기 위해 많은 연구들이 진행되고 있다.

○ 고분자전해질 연료전지의 본격적인 상용화를 위해서는 핵심구성요소인고분자전해질(PEM) 및 전극접합체(MEA)의 개선은 물론, 스택(stack) 무게의 대부분 및 가격의 30-40%를 차지하는 분리판(BPP)의 개선도 중요한 연구 과제의 하나라고 생각한다.

○ 현재 주로 사용하고 있는 흑연 분리판은 고가이고 강도가 다소 취약한 단점이 있기 때문에 이를 대체하기 위한 연구들이 시작된 것은 꽤 오래전의 일로서 그 동안 금속 및 고분자/탄소 계 복합재료에 대한 많은 연구들이 진행되어 오고 있지만 아직도 본격적인 상용화에 이르지는 못하고 있는 것도 사실이다.

○ 본문의 내용과는 열경화성수지/흑연계 분리판은 이미 자동차 회사인 GM 등에서 성공적인 적용시험을 통과한 제품들이 나아 있으며, 성형성이 상대적으로 좋은 열가소성수지/흑연계는 아직 개발단계에 있어 이 분야의 향후 개발이 기대된다.

○ 참고로, 일본에서는 Nissinbo, Showa Denko, Tokai Carbon 3사를 중심으로 탄소계 복합재료 분리판의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 미국과 유럽의 Entegris, GRAFCELL, Schunk, DANA, SGL, Bac2 등에서 이미 대량생산이 가능한 체제를 갖추고 있다고 발표되고 있다.

○ 내부식성은 열악하지만 전력밀도가 높은 금속소재 분리판의 개발이 상대적으로 활발히 진행되고 있으며, 국내에서도 현대 하이스코와 POSCO를 중심으로 자동차용 연료전지 금속 분리판 개발이 진행하고 있어 향후 복합소재와의 경쟁 여부가 주목된다.

저자: E. Planes
자료유형: 학술정보