자동차용 디젤개질 고온 고체 고분자 전해질막 연료전지

전문가 제언

○ 주로 대형이나 특수 목적의 트럭을 대상으로 한다. 이들 트럭은 장거리 운전을 하고, 화물을 수송하며 외지에서 밤을 새운다던지 하는 이동식 주거 개념도 같이 포함한다고 본다. 여기서 트럭의 라디오를 켜고 에어컨을 틀며 쿠킹으로 식사를 할 때, 주력 전원을 사용하면 트럭의 동력이 고갈되기도 하고 에너지 낭비, 수명의 단축이 일어날 것이다.

 

○ 여기에 연료전지 보조전원(APU)를 가동하면, 주전원을 낭비하지 않은 채, 편리한 생활여건을 갖춰 생활 할 수 있을 것이다. 문제는 PEMFC를 사용하면 LT-PEMFC보다 운전온도가 높은 HT-PEMFC를 선호하고 있다. 전자에 비해 몇가지 장점은 CO 저항이 많게는 10ppm까지이고, 수소나 공기 주입에서 Nafion을 보호하기 위해 가습해야 했는데, HT-PEMFC는 고온이어서 이런 시스템이 생략된다.

 

○ 그러나 문제는 수소를 공급하는데 충전소가 드무니까 온보드 개질을 통해 수소 생산과 저장을 하여 바로 연료전지에 주입하는 구성이다. 여기에는 사이즈와 무게는 물론, 파워밀도와 효율 및 안전성 등이 고려되어야 하는데, 이들의 설계에 대한 기술적 고려와 그간 선각자들이 행한 연구결과를 모아서 제시하고 있다. 이러한 기술적 문제는 온보드 상태 뿐 만 아니고 일상의 PEMFC에 공통으로 해당하는 기술 도전이고 풀어야할 문제다.

 

○ 전해질막 Nafion을 대체하고, 촉매로 들어가는 Pt도 보다 저가의 금속으로 대체하는 연구가 많이 이루어지고 있으며, 일부 좋은 결과도 발표하고 있다. 이런 기술적 문제가 풀리면 위에 기술한 내용도 각광 받으리라 본다.

 

○ 국내도 이에 따른 연구가 많다. 에기연, 효성중공업연구소, 성균관대, 한국특수전지, KIST 등이 APU용 SOFC발전 시스템, 1kW APU용 연료전지 시스템, 수송용 보조전원 등이 있다. 이중에서 SOFC가 다소 많은 수를 점하고, HT-PEMFC는 KIST가 장갑차량용으로 Aspen Plus 프로그램을 적용한 성능 분석이 있다.

저자

Yongfeng Liu et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

311()

잡지명

Journal of Power Sources

과학기술
표준분류

에너지

페이지

91~102

분석자

손*목

분석물

• 자동차용 디젤개질 고온 고체 고분자 전해질막 연료전지.pdf [511,843 byte]

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