[한국기술뉴스] 한국자동차연구원 수소모빌리티연구본부 구영모박사 연구팀은 수소의 소비량을 저감시키고 경제성을 향상하는 연료전지 스택 활성화장치를 개발했다. 개발된 기술은 한국자동차연구원 산학협력단을 통해 2012년 12월 12일 특허를 출원(출원번호 제1020120144609호)했다. 특허 명칭은 '연료전지 스택 활성화장치’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

수소연료전기차는 수소와 산소의 화학반응을 통해 전기를 생산합니다. 탱크에 저장된 수소가 연료전지스택으로 공급되고 연료전지 안에서 수소와 산소를 전극 표면에 반응시켜 화학 에너지를  만듭니다. 그리고 화학 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.

연료전지 스택은 초기 성능을 확인하기 위해 가습 된 수소와 공기를 이용해 활성화를 수행하면서 성능을 측정합니다. 자동차용 연료전지 스택 성능을 측정할 경우 약 1,000L의 수소와 공기 공급 장치가 필요합니다. 그러나, 연료전지 스택 활성화에 필요한 에어탱크가 고가라서 여러 개의 스택 성능을 측정할 경우 초기 비용이 많이 소요되는 문제가 있습니다.

한국자동차연구원 구영모 박사 연구팀은 수소 펌핑 기술을 기반으로 소비되는 수소의 양을 저감 시키고 평가 장비를 단순화하여 경제성을 향상할 수 있는 연료전지 스택 활성화 장치를 발명했습니다.

수소탱크의 수소를 애노드로 공급하여 산화반응을 유발하고 캐소드에서 수소를 환원하여 활성화를 진행합니다. 재순환 펌프를 통해 수소가 전극 표면을 지속적으로 순환하며 30분 이내 활성화가 가능합니다. 

즉, 고가 장비인 에어탱크가 필요 없고 저가의 전자 부하 장치만을 이용해 검사를 진행할 수 있습니다. 또한, 수소가 소비되지 않고 계속 순환하는 형태이므로 수소 소비를 획기적으로 감소할 수 있습니다. 활성화 과정에서 필요한 고가의 평가 장비를 단순화할 수 있어 제품 생산 속도 증가와 경제성 향상에 기여할 것으로 기대됩니다.