저온 수소연료 주입을 통한 연료전지의 운전 특성

국문 초록 (Abstract)

무인항공기의 동력원으로써 연료전지의 적용은 기존 동력원과 비교하여 소음이 적고, 장기 체공을 가능하도록 하는 최선의 대안이라 할 수 있다. 하지만, 연료의 용량은 비행시간과 밀접한 관련이 있으며 부피가 큰 기체연료는 연료전지 장기 비행에 한계를 가지고 있다. 본 연구팀은 액체수소를 생산, 저장하는 연구를 진행하여 왔으며, 생산된 액체수소를 연료로 하는 연료전지 파워팩의 개발, 이를 무인항공기의 동력원에 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해서 낮은 온도의 액체상태로 저장된 수소를 연료전지 구동에 적용하였을 때 미치는 영향에 대하여 알아보고자, 기체수소의 온도를 조절하여 선행연구를 진행하였다. 실제 저장용기에서 빠져나온 액체수소는 순간적으로 기화되지만, 기화된 수소는 상온에는 못 미친다. 본 실험에서는 저장용기에서 기화된 수소와 유사한 온도의 기체수소 온도를 설정하고자 열교환기를 이용한 실험 장치를 자체 제작하였으며, 상온에서 작동되었을 때의 연료전지 시스템의 성능 거동과 비교하였다. 실험 후 저온의 수소온도는 연료전지 시스템운전에 크게 영향을 끼치지 않는다는 결론을 얻을 수 있었다. 또한 특정 저온 범위에서는 상온에 비하여 비교적 좋은 거동을 나타내는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 연료전지 시스템 전체 발열과 관련 있는 것으로 추정된다.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• 1. 서론
• 2. 실험장치 및 방법
• 3. 실험결과 및 고찰
• 4. 결론
• 참고문헌