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윤종진(JongJin Yoon),이종현(JongHyun Lee),안병기(ByungKi Ahn) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11
연료전지는 수소와 공기의 반응을 통해 전기를 생산할 수 있는 시스템으로 반응 생성물이 깨끗한 물 외에는 없는 미래 사회의 에너지 도구로 세계 각국에서 개발 중에 있다. 현대자동차에서는 80㎾급 PEMFC를 장착한 투싼/스포티지 연료전지 차량을 제작하여 운행 및 개발 중에 있다. 80㎾급 연료전지 스택에 적용된 분리판에 대하여 연료전지 내부의 수분분포 및 농도를 측정할 수 있는 중성자 가시화 기법을 이용하여 구조진단을 실시하여 수소 유로의 분기부 및 180도 회전부의 수분 응축과 같은 국부적인 Flooding 현상과 분리판의 반응면적 전체에 대한 불균일한 수분분포를 확인하였다. 신규 개발 스택에 적용된 분리판은 이러한 구조진단 결과를 바탕으로 변형된 직선유로 도입을 통한 180도 회전부 제거, 냉각수 입구와 인접한 부분에서 교차하게 되는 수소 출구 부분의 수분응축에 의한 Flooding 현상을 완화하기 위한 냉각수 유로를 적용하여 중성자 가시화 기법을 통하여 운전조건에 따른 수분분포를 조사하였다. 더불어 퍼지 조건에 따른 연료전지내 물 양 변화를 관찰 하였다.
고분자 전해질 연료전지 스택에서 전해질막의 열화 가속시험
정재진 ( Jaejin Jeong ),이세훈 ( Sehoon Lee ),이혜리 ( Hyeri Lee ),김세훈 ( Saehoon Kim ),안병기 ( Byungki Ahn ),고재준 ( Jaijoon Ko ),박권필 ( Kwonpil Park ) 한국화학공학회 2016 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.54 No.1
최근까지 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 열화연구는 대부분 단위전지에서 연구되었다. 그런데 실제 PEMFC의 구동과 열화는 PEMFC 스택에서 이루어진다. 그래서 본 연구에서는 스택에서 열화가속 시험을 진행하여 단위전지의 결과와 비교하였다. 여러 종류의 열화 가속 시험 중에서 전기화학적 열화와 기계적 열화를 반복해 고분자전해질 막을 열화시키는 방법을 사용했다. 312시간 동안 전해질막을 열화시킨 후 0.6V에서 전류밀도는 스택과 단위전지에서 각각 28.4%, 27.8% 감소했다. 수소 투과 전류밀도는 스택은 16.8% 단위전지는 15.2% 증가했다. 스택과 단위전지에서의 열화 가속 시험 결과가 비슷해 단위전지의 가속 시험 방법을 스택에 적용해도 됨을 확인하였다. Until a recent day, degradation of PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cells) has been mainly studied in unit cell. But operation and degradation of real PEMFC going along in stack instead of unit cell. Therefore in this work, ADT (Accelerated Degradation Test) of PEMFC was done in stack and the result from stack’s test was compared with that of unit cell. The polymer electrolyte membrane was degraded by repeated electrochemical and mechanical degradation method among several ADT methods. Current densities of MEA at 0.6V decreased in stack and unit cell, 28.4% and 27.8% respectively after ADT for 312 hours. Hydrogen crossover current densities of membrane increased in stack and unit cell, 16.8% and 15.2% respectively after ADT for 312 hours. The result of ADT in stack was similar that of ADT in unit cell, which showed that ADT method of unit cell was available to the stack.
장규진(Gyujin Jang),최영민(Youngmin Choi),김상현(Sanghyun Kim),안병기(Byungki Ahn),임태원(Taewon Lim) 한국자동차공학회 2008 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-
We have concentrated on the performance improvement of each part for durability, safety and cost of high pressure storage system for fuel cell vehicle so far. But for the mass production of fuel cell vehicle, it is necessary to evaluate durability and safety in system module. We built the standard to evaluate vibration and collision safety of high pressure storage system for fuel cell vehicle, and could verify reliability of high pressure storage system.
고재준(Jaejunko),이종현(Jonghyun Lee),김세훈(Sehoon Kim),안병기(Byungki Ahn),임태원(Teawon Lim) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11
The improvement of cold start capability is one of the most challenging tasks to be solved for commercialization of fuel cell vehicle. To improve the cold start capability of PEMFCs, the mass reduction, heat isolation, water control in cell etc are needed. In this study, Parameters influencing cold startup capability were found and cold start test and ice blocking test(IBT) of fuel cell stack were carried out under various operating conditions. Quantitative estimation of cold start capability have been demonstrated by ice blocking test(IBT). In the results, it was found that cold start capability was improved double every 10 ℃ from 30 ℃ to 65 ℃ and enhanced by 30% at the condition of SR 3/4 compared to SR 1.5/2.0 and enhanced by 20% with dry purge condition compared to with RH 50 % purge condition.