| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
2007년 봄 (04/19 ~ 04/20, 울산 롯데호텔) |
| 권호 |
13권 1호, p.515 |
| 발표분야 |
에너지/환경 |
| 제목 |
1kW급 가정용 연료전지용 고분자연료전지 셀스택 개발 |
| 초록 |
가정용 연료전지(Residential Power Generation: RPG) 시스템의 성능 향상과 생산 가격 저감을 위해서 기존 셀스택의 설계 및 부품을 개선한 1kW급 고분자연료전지(Polymer Electrolyte Fuel Cell: PEMFC) 셀스택을 개발하였다. 연료전지 셀스택은 전체 가정용 연료전지 시스템 제작 단가의 약30%를 차지하고 있어, 가정용 연료전지를 상용화하기 위해서는 저가격 셀스택 제작 기술 개발이 필수적이다. 또한, 경제성을 갖추기 위해서는 시스템 성능 향상 및 장기 내구성 확보가 해결해야 할 필수 요소로 인식되고 있다. 본 연구에서는 고분자연료전지에 대한 3차원 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics: CFD) 기술을 도입하여 분리판에 가스 및 냉각액을 공급하는 유로(flow-field)의 형상과 메니폴드(manifold) 규격을 최적화함으로써 전류밀도(current density)를 향상시켰다. 또한, 셀스택에 대한 3차원 구조해석(stress-strain analysis) 기술을 활용하여 셀스택의 체결구조를 최적화하고 분리판(bipolar-plate) 부피를 최소화함으로써 셀스택의 전력밀도(power density)를 대폭 향상시켰다. 셀스택의 제작 가격 저감을 위하여 탄소고분자복합수지 분리판을 자체 개발 적용하였고, 셀스택 체결 구조를 단순화 하였다. 본 연구에서 개발된 1kW급 PEMFC 셀스택은 장기 안정성 평가를 거쳐 향후 가정용 연료전지 시스템에 적용될 예정이다. |
| 저자 |
정지훈, 임종구, 강무성, 한인수, 양재춘, 임 찬
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| 소속 |
GS 칼텍스 |
| 키워드 |
연료전지; 스택; PEMFC; CFD; 응력해석
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| 원문파일 |
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