 현대자동차 공동 달리는 자동차와 동일조건하에 연료전지 내부 영상 관찰가능차세대 자동차 동력원 고분자전해질 연료전지 기술화 한국원자력연구원은 친환경 자동차 동력원으로 주목받고 있는 수소 연료전지의 성능을 자동차의 주행상태와 유사한 조건에서 실시간으로 평가할 수 있는 ‘수소 연료전지 실증장치’를 현대자동차㈜와 공동으로 구축하고 본격 가동에 들어갔다고 19일 밝혔다. 연구용 원자로 하나로에 구축된 이 장치는 수소 연료전지 중에서도 에너지 변환 효율이 높고 환경친화적인 고분자 전해질 연료전지를 자동차가 운행중일때와 같은 전기 생성 반응이 일어나도록 한 뒤 중성자 영상법을 통해 전지 내부에서 일어나는 현상들을 실시간으로 관찰할 수 있는 장치다. 원자로를 이용해서 연료전지의 성능을 실증할 수 있는 장치 구축은 미국 국립표준기술연구소와 펜스테이트대학, 스위스 파울셰러연구소에 이어 세계에서 4번째다. 한국원자력연구원과 현대자동차㈜는 하나로의 중성자영상장치에 수소 발생장치와 산소 공급을 위한 외기 흡입장치, 안전성 확보를 위한 수소 검출기 등으로 구성된 ‘수소 연료전지 실증장치’를 구축했다. 이를 통해 자동차 주행 중일때와 같이 실제 전기를 생산하는 과정에서 연료전지 내부의 물의 거동과 분포를 실시간으로 관찰할 수 있게 됐다. 이 장치를 통해 생성된 중성자 영상은 연료전지 내부의 물의 양과 분포를 정확하게 가시화함으로써 수소-산소 비율 최적화, 수소-산소 주입시 가습량, 온도 및 압력 변화 등을 통한 연료전지의 성능 향상과 설계 개선에 기여할 전망이다.PEMFC는 수소와 산소의 전기화학 반응을 통해 전기를 발생시키는 연료전지의 일종으로, 연료의 화학에너지를 열에너지로 변환하지 않고 직접 전기에너지로 변환시키므로 효율이 매우 놓고 공해가 거의 없다. PEMFC의 성능 향상을 위해서는 까다로운 물 관리가 필수적이다.이는 전기 생성 과정에서 발생하는 물의 양이 너무 많거나 혹은 너무 적을 경우 성능이 급격히 떨어지고, 연료전지 운전중 발생하는 열로 인한 성능 저하를 막기 위해 냉각채널을 효율적으로 구성해야 하기 때문이다.금속 피막으로 둘러싸인 연료전지의 내부에서 일어나는 현상을 직접 볼 수 있는 기법은 중성자 영상법이 유일한 것으로 이번 실증장치 구축으로 가능하게 됐다. 심철무 한국...[전체보기] |
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