| 초록 |
연료전지는 수소와 산소의 전기화학에너지의 직접 변환에 의해 고효율, 고전력밀도의 에너지를 생산하는 차세대 청정 발전장치로서 휴대용 기기의 전원, 가정용 발전, 수소연료 자동차 엔진으로 사용될 전망이다. 연료전지의 전기화학적 반응이 일어나는 막-전극의 접합체 (MEA)의 핵심 소재의 하나인 전해질막은 0.1S/cm (80°C) 이상의 수소이온 전도도와 낮은 가스투과도, 높은 열적, 기계적 물성이 요구되며, 세계 주요 화학 업체들이 개발하고 있다. 대표적인 전불소계 전해질막인 DuPont 사의 Nafion은 높은 수소이온 전도도 및 기계적 물성으로 현재 전해질막 시장의 대부분의 점유하고 있다. 또한 3M, Dow, Asahi Chemicals, Asahi Glass, Solvay 등이 유사한 전불소계 전해질막 기술을 보유하고 있다. 한편, W. L. Gore 사는 Nafion을 PTFE porous film에 함침시킨 복합전해질 막으로 현재 MEA 시장의 70% 이상 market share 를 가지고 있으며, DSM Solutech, Hitachi 및 일본 업체들과 Arkema 등에서도 개발 중이다. Ballard, 3M 등은 부분불소계 전해질막 기술을 보유하고 있다. 그러나, 불소계 막의 물성의 한계로 인해 탄화수소계 막에 대한 요구가 커지고 있으며 Hoku, Honda, Toyota, LG화학 등이 탄화수소 계 전해질 막을 개발에 힘쓰고 있다. 연료전지의 고분자 전해질 막의 개발 현황과 해결해야 할 문제점에 관해서 토의해 보고자 한다. |
