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[IT뉴스]`꿈의 온도` 250℃서 작동, 차세대 수소연료전지 기술 확보

온카뱅크관리자

2024-10-30 15:21:16

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">KIST, 연료전지 전해질막 및 막전극접합체 개발<br>세계 최고 성능 및 내구성..중대형 상용차 등 적용</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="ysbmCDUlT3">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="WatgAnGklF" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="한국과학기술연구원(KIST)은 250도 이상의 고온에서 구동할 수 있는 연료전지 전해질막과 막전극접합체를 개발했다.  KIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/30/dt/20241030152117178jwhq.jpg" data-org-width="540" dmcf-mid="x5eH1W6Fy0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/30/dt/20241030152117178jwhq.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            한국과학기술연구원(KIST)은 250도 이상의 고온에서 구동할 수 있는 연료전지 전해질막과 막전극접합체를 개발했다. KIST 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="YNFacLHEyt" dmcf-ptype="general">낮은 온도에서 작동하는 수소연료전지를 고온에서 구동하도록 돕는 새로운 소재가 개발됐다. 앞으로 중대형 상용차와 도심항공모빌리티(UAM), 잠수함 등 다양한 친환경 모빌리티 분야에 활용할 수 있을 전망이다.</p>
          <p dmcf-pid="GS4lyIbYl1" dmcf-ptype="general">한국과학기술연구원(KIST)은 이소영·남석우 박사 연구팀이 김형준 한국에너지공대 교수 연구팀과 공동으로 꿈의 온도로 불리는 250도 이상 고온에서 구동할 수 있는 연료전지 전해질막과 막전극접합체(MEA)를 개발했다고 30일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="Hv8SWCKGy5" dmcf-ptype="general">MEA는 연료전지의 전해질막과 전극이 접합된 부품으로, 수소와 산소가 반응해 전기화학적 반응을 통해 전기를 생산한다. 연료전지 스택 원가의 40%를 차지해 제조 단가를 낮추기 위한 기술 개발이 활발히 이뤄지고 있다.</p>
          <p dmcf-pid="XT6vYh9HSZ" dmcf-ptype="general">현재 80도 정도의 저온에서 작동하는 수소연료전지는 자동차용으로 상용화됐지만, 고온에서 구동된다면 지금보다 시스템 크기를 줄이고 에너지밀도를 높일 수 있어 다양한 분야에서 적용할 수 있다.되고 있다. </p>
          <p dmcf-pid="ZNFacLHECX" dmcf-ptype="general">연구팀은 자가조립형 세륨포스페이트 파라-폴리벤지이미다졸 고분자 전해질막을 설계해 막전극접합체를 구현했다. 이 막전극접합체는 250도에서 연료전지의 에너지밀도에 영향을 주는 수소 이온의 높은 이온전도성을 안정적으로 유지했다. 또 200도 이상에서 작동할 경우 고순도 수소가 아닌 메탄올과 수소저장유기물을 직접 연료전지에 공급할 수 있어 효율이 높고, 가솔린 등의 연료 인프라를 그대로 활용할 수 있어 높은 경제성을 가진다.</p>
          <p dmcf-pid="5j3NkoXDSH" dmcf-ptype="general">실제로, 250도 조건에서 최대 출력 밀도가 세계 최고 수준인 ㎠당 2.35W를 달성했고, 80∼160도 열사이클링 테스트에서는 기존 대비 10배 이상의 5000시간 이상의 장시간 운전이 가능함을 입증했다. 160∼240도 중고온 열 사이클링 테스트에서도 500시간 이상 성능 저하 없이 장시간 운전할 수 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="1A0jEgZwWG" dmcf-ptype="general">이소영 KIST 박사는 "기존 전해질막보다 150∼300도 범위에서 뛰어난 전기화학적 성능과 내구성을 유지하는 데 성공했다"며 "중대형 운송수단에 탑재할 수 있으며, 지속적인 연구개발을 통해 작동 온도를 더 높여나갈 계획"이라고 말했다.</p>
          <p dmcf-pid="tXeH1W6FWY" dmcf-ptype="general">이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 에너지(지난 7월)'에 게재됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr</p>
         </section> 
        </div> 
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