우주항공분야에서 연료전지의 연구개발

전문가 제언

○ 우리나라 한 출연연구소(재료연구소)에서는 자체개발한 연료전지를 이용하여 무인항공기를 작동하고 있다. 이러한 연료전지는 많은 다양한 용도로 이용되고 있는데 현재 우리주변에 많이 접할 수 있는 연료전지는 주택이나 건물 등에 고정 설치되어 있는 연료전지시스템과 차량에 활용되고 있는 수소연료전지자동차가 있다. 또한 연료전지는 휴대용 전원, 선박, 지게차를 비롯해 우주선이나 항공기 등과 같은 특수 분야에 적용되기도 한다.

 

○ 재난지역이나 오염지역 탐색과 교통상항 감시 등의 통신 중계, 사전정찰을 목적으로 연료전지를 무인항공기에 적용하기 국내 여러 연구자들이 연료전지에 관한 기술개발을 활발하게 진행하고 있다. 국내에서 연료전지 적용 무인항공기에 대한 개발은 과학기술연구원, 에너지기술연구원, 항공우주연구원, 카이스트 등에서 수행하고 있으며 여러 매체를 통해서 그 개발성과를 발표하고 있다.

 

○ 연료전지를 무인항공기에 적용하기 위해서는 연료로 사용되는 수소저장시스템의 무게가 가능한 한 가벼워야 한다. 암모니아보란은 수소저장화합물 중에서 수소저장용량이 매우 높으며 100℃ 이상의 온도에서 분해되어 수소를 방출한다. 1kg의 암모니아보란에서 사용할 수 있는 수소는 약65g이며 다른 수소저장물인 붕소수소화나트륨보다 1.6배정도 수소를 더 많이 저장할 수 있다.

 

○ 연료전지 무인항공기의 핵심인 원료전지 스택과 발전시스템을 에너지기술연구원에서 설계 제작하였다. 에너지기술연구원이 개발한 무인항공기는 주 날개길이 4m이고 연료인 수소는 0.5~1ℓ고압용기에 35MPa로 충전해 사용하고 1kW급 연료전지를 탑재하여 고출력 밀도의 성능을 내도록 하였다. 향후 에너지기술연구원은 더욱 경량화 된 내구성이 높은 연료전지 발전모듈을 제작할 계획이다. 2007년 연료전지 소형 무인항공기를 개발해 처음 비행시험에 성공한 카이스트는 현재 Falcon-1, Falcon-2, Falcon-3 무인기를 보유하고 있다.

 

저자

Yoshitsugu Sone

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2014

권(호)

13(4)

잡지명

燃料電池

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

7~12

분석자

오*섭

분석물

• 우주항공분야에서 연료전지 연구개발 상황.pdf [388,914 byte]

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