본 논문은 상용 프로그램인 Fluent를 이용하여 고분자 전해질 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell)의 바이폴라 플레이트 위에 새겨진 유로형상을 분석함으로서 연료전지의 성능을 향상시키는데 그 목적이 있다. 수소 소모량이 가장 많은 유로크기를 구하기 위하여 0.5 ${\~}$ 3.0mm의 범위에 대해 시뮬레이션을 수행하였으며, 유로너비, 지면너비, 유로깊이가 적을수록 아노드에서 수소이용율이 높음을 알 수 있었다. 유로너비가 증가하면 유로의 전체길이를 감소하므로 유로에서 압력하락이 감소하게 되며, 지면너비를 증가시키면 수소가 지면 밑으로 확산하여 수소의 순 소비가 감소하기 때문이다. 또한 유로너비를 변화시키는 것은 지면너비를 변화시키는 것보다 수소 소모에 민감하게 영향을 끼침을 알 수 있었다. 유로깊이에 따른 수소 소모량의 변화는 유로너비에 비해 크지 않으나 유로깊이는 바이폴라 플레이트의 부피에 크게 영향을 미치므로 가능한 한 적게 하여야 한다. 그러나 현실적으로 기계가공이 가능한 1mm이상의 유로에서는 유로너비 1.0mm, 지면너비 1.0mm, 유로깊이 0.5mm에서 수소 이용율이 가장 높았으며 최적 유로크기로 판단된다. 시뮬레이션결과로부터 최적 유로크기로 성형한 2cm${\times}$2cm크기의 대각선형과 5자형 유동장에 MEA를 결합한 단위전지의 성능을 100W 연료전지평가시스템을 이용하여 측정하였다. 측정결과는 대각선형과 5자형에서 유사하게 높은 OCV가 나타났으며, 전류밀도는 0.6V이하에서는 대각선형이 $2-40mA/m^2$ 더 높았으나 0.7-0.8V에서는 S자형이 $5-10mA/m^2$ 더 높게 나타났다.질을 향상시키고 의료자원의 효율적인 이용을 촉진하기 위해 호스피스 완화의료 서비스의 표준화와 제도화가 필요하다.를 활용한 사용자인터페이스(UI)디자인의 가능성을 확대시킬 수 있을 것이다. 스크린의 사용에 있어서 사용자의 시각적 한계성을 극복하기 위한 새로운 GUI의 시도와 제안은 향후 모바일 기기 디자인의 새로운 방향성을 제시하고 있다.각되며 이를 위해서는 호스피스 관련 기관뿐만 아니라 국가적 차원의 아동 호스피스에 대한 관심과 지원이 요구된다고 생각한다. 양상과 일치하였고 표준조건(water flux 1 cm/일)에서 예측된 이동소요시간에 따라 metolcarb는 most mobile, molinate와 fenobucarb, isazofos는 mobile내지 most mobile, dimepiperate는 moderately mobile이나 mobile, diazinon은 mobile, fenitrothion과 parathion은 slightly mobile 또는 mobile, chloipyrifos-methyl은 immobile이나 slightly mobile 등급에 속하는 것으로 나타났다.히 요구되고 있는 현실이다.브로 출시에 따른 마케팅 및 고객관리와 관련된 시사점을 논의한다.는 교합면에서 2, 3, 4군이 1군에 비해 변연적합도가 높았으며 (p < 0.05), 인접면과 치은면에서는 군간 유의차를 보이지 않았다 이번 연구를 통하여 복합레진을 간헐적 광중합시킴으로써 변연적합도가 향상될 수 있음을 알 수 있었다.시장에 비해 주가가 비교적 안정적인 수준을 유지해 왔다고 볼 수 있다.36.4%)와 외식을 선호(29.1%)${\lrcorner}$ 하기 때문에 패스트푸드를 이용하게 된 것으로 응답 하였으며, 남 여 대학생간에는 유의한
본 논문은 상용 프로그램인 Fluent를 이용하여 고분자 전해질 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell)의 바이폴라 플레이트 위에 새겨진 유로형상을 분석함으로서 연료전지의 성능을 향상시키는데 그 목적이 있다. 수소 소모량이 가장 많은 유로크기를 구하기 위하여 0.5 ${\~}$ 3.0mm의 범위에 대해 시뮬레이션을 수행하였으며, 유로너비, 지면너비, 유로깊이가 적을수록 아노드에서 수소이용율이 높음을 알 수 있었다. 유로너비가 증가하면 유로의 전체길이를 감소하므로 유로에서 압력하락이 감소하게 되며, 지면너비를 증가시키면 수소가 지면 밑으로 확산하여 수소의 순 소비가 감소하기 때문이다. 또한 유로너비를 변화시키는 것은 지면너비를 변화시키는 것보다 수소 소모에 민감하게 영향을 끼침을 알 수 있었다. 유로깊이에 따른 수소 소모량의 변화는 유로너비에 비해 크지 않으나 유로깊이는 바이폴라 플레이트의 부피에 크게 영향을 미치므로 가능한 한 적게 하여야 한다. 그러나 현실적으로 기계가공이 가능한 1mm이상의 유로에서는 유로너비 1.0mm, 지면너비 1.0mm, 유로깊이 0.5mm에서 수소 이용율이 가장 높았으며 최적 유로크기로 판단된다. 시뮬레이션결과로부터 최적 유로크기로 성형한 2cm${\times}$2cm크기의 대각선형과 5자형 유동장에 MEA를 결합한 단위전지의 성능을 100W 연료전지평가시스템을 이용하여 측정하였다. 측정결과는 대각선형과 5자형에서 유사하게 높은 OCV가 나타났으며, 전류밀도는 0.6V이하에서는 대각선형이 $2-40mA/m^2$ 더 높았으나 0.7-0.8V에서는 S자형이 $5-10mA/m^2$ 더 높게 나타났다.질을 향상시키고 의료자원의 효율적인 이용을 촉진하기 위해 호스피스 완화의료 서비스의 표준화와 제도화가 필요하다.를 활용한 사용자인터페이스(UI)디자인의 가능성을 확대시킬 수 있을 것이다. 스크린의 사용에 있어서 사용자의 시각적 한계성을 극복하기 위한 새로운 GUI의 시도와 제안은 향후 모바일 기기 디자인의 새로운 방향성을 제시하고 있다.각되며 이를 위해서는 호스피스 관련 기관뿐만 아니라 국가적 차원의 아동 호스피스에 대한 관심과 지원이 요구된다고 생각한다. 양상과 일치하였고 표준조건(water flux 1 cm/일)에서 예측된 이동소요시간에 따라 metolcarb는 most mobile, molinate와 fenobucarb, isazofos는 mobile내지 most mobile, dimepiperate는 moderately mobile이나 mobile, diazinon은 mobile, fenitrothion과 parathion은 slightly mobile 또는 mobile, chloipyrifos-methyl은 immobile이나 slightly mobile 등급에 속하는 것으로 나타났다.히 요구되고 있는 현실이다.브로 출시에 따른 마케팅 및 고객관리와 관련된 시사점을 논의한다.는 교합면에서 2, 3, 4군이 1군에 비해 변연적합도가 높았으며 (p < 0.05), 인접면과 치은면에서는 군간 유의차를 보이지 않았다 이번 연구를 통하여 복합레진을 간헐적 광중합시킴으로써 변연적합도가 향상될 수 있음을 알 수 있었다.시장에 비해 주가가 비교적 안정적인 수준을 유지해 왔다고 볼 수 있다.36.4%)와 외식을 선호(29.1%)${\lrcorner}$ 하기 때문에 패스트푸드를 이용하게 된 것으로 응답 하였으며, 남 여 대학생간에는 유의한
The purpose of this paper is to improve the performance of Polymer electrolyte fuel cell(PEMFC) by studying the channel dimension of bipolar plates using commercial CFD program 'Fluent'. Simulations are done ranging from 0.5 to 3.0mm for different size in order to find the channel size which shoves ...
The purpose of this paper is to improve the performance of Polymer electrolyte fuel cell(PEMFC) by studying the channel dimension of bipolar plates using commercial CFD program 'Fluent'. Simulations are done ranging from 0.5 to 3.0mm for different size in order to find the channel size which shoves the highst hydrogen consumption. The results showed that the smaller channel width, land width, channel depth, the higher hydrogen consumption in anode. When channel width is increased, the pressure drop in channel is decreased because total channel length Is decreased, and when land width is increased, the net hydrogen consumption is decreased because hydrogen is diffused under the land width. It is also found that the influence of hydrogen consumption is larger at different channel width than it at different land width. The change of hydrogen consumption with different channel depth isn't as large as it with different channel width, but channel depth has to be small as can as it does because it has influence on the volume of bipolar plates. however the hydrogen utilization among the channel sizes more than 1.0mm which can be machined in reality is the most at channel width 1.0, land width 1.0, channel depth 0.5mm and considered as optimum channel size. The fuel cell combined with 2cm${\times}$2cm diagonal or serpentine type flow field and MEA(Membrane Electrode Assembly) is tested using 100W PEMFC test station to confirm that the channel size studied in simulation. The results showed that diagonal and serpentine flow field have similarly high OCV and current density of diagonal (low field is higher($2-40mA/m^2$) than that of serpentine flow field under 0.6 voltage, but the current density of serpentine type has higher performance($5-10mA/m^2$) than that of diagonal flow field under 0.7-0.8 voltage.
The purpose of this paper is to improve the performance of Polymer electrolyte fuel cell(PEMFC) by studying the channel dimension of bipolar plates using commercial CFD program 'Fluent'. Simulations are done ranging from 0.5 to 3.0mm for different size in order to find the channel size which shoves the highst hydrogen consumption. The results showed that the smaller channel width, land width, channel depth, the higher hydrogen consumption in anode. When channel width is increased, the pressure drop in channel is decreased because total channel length Is decreased, and when land width is increased, the net hydrogen consumption is decreased because hydrogen is diffused under the land width. It is also found that the influence of hydrogen consumption is larger at different channel width than it at different land width. The change of hydrogen consumption with different channel depth isn't as large as it with different channel width, but channel depth has to be small as can as it does because it has influence on the volume of bipolar plates. however the hydrogen utilization among the channel sizes more than 1.0mm which can be machined in reality is the most at channel width 1.0, land width 1.0, channel depth 0.5mm and considered as optimum channel size. The fuel cell combined with 2cm${\times}$2cm diagonal or serpentine type flow field and MEA(Membrane Electrode Assembly) is tested using 100W PEMFC test station to confirm that the channel size studied in simulation. The results showed that diagonal and serpentine flow field have similarly high OCV and current density of diagonal (low field is higher($2-40mA/m^2$) than that of serpentine flow field under 0.6 voltage, but the current density of serpentine type has higher performance($5-10mA/m^2$) than that of diagonal flow field under 0.7-0.8 voltage.
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문제 정의
있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 상용전산 유체역학 코드인 Fluent를 이용하여 바이폴라 플레이트에서 유로의 크기와 형태를 시뮬레이션하고, 실제 실험을 통하여 그 결과를 비교해보고자 하였다.
가설 설정
그리하여 정확한 압력장이 운동량방정식에 대입되면 이 운동량방정식을 풀어서 구한 속도 장이 연속방정식을 만족시키게 되며, 압력-속도 결합에 사용된 SIMPLE 알고리즘의 과정은 다음과 같다. ① 예측된 압력장 P*를 가정한다. ② 운동량방정식을 풀고 u*, V*, w흘 구한다.
유동장은 크기가 충분히 작으므로 등온조건이며 유동장 내부에서 수소에 대한 압축성 이상기체기법이 적용하였다. 또한 다공성 매체의 투과도는 등방성(isotropic)이어서 X, y, z 방향에서 균일하다고 가정하였다. 모델에서 유동장의 크기는 4cmx4cm의 크기이며, 수소가스가 공급되는 바이폴라 플레이트 위에 새겨진 유동장(flow field), 수소가스가 촉매 층으로 확산하는 다공성의 확산층 (gas diffusion layer), 그리고 수소가스가 전자와 이온으로 분리되어 소모되는 촉매층 (catalyst layer)으로 구성되어 있다.
사용된다. 수소주입의 경계조건은 입구 흐름의 전체압력보다는 규정된 수소량과 에너지 흐름속도를 적합하게 하는 것이 더 중요할 때 사용되며, 본 모델에서는 전류밀도를 1 A! cQ로 가정하여 수소의 주입속도를 1.68X奴/료 일정하게 유지되고 유로 입구의 횡단면에 수직 방향으로 들어가도록 고려하였다. 출구측의 경계조건은 출구의 압력을 대기압으로 하였다.
바이폴라 플레이트의 입구에 공급된 수소는 유 동장을 지나면서 일부가 다공성인 확산층을 통과하여 촉매층으로 이동하게 되고 촉매 층에서 반응에 의해 소모되게 된다. 유동장 내부의 유로에서 가스흐름은 정상상태, 층류흐름이고 중력의 효과는 무시되었으며 연료는 순수한 수소라 가정하였다. 유동장은 크기가 충분히 작으므로 등온조건이며 유동장 내부에서 수소에 대한 압축성 이상기체기법이 적용하였다.
제안 방법
고분자 전해질 연료전지의 성능을 향상시키기 위하여 수치해법에 의해 유동현상에 대한해를 구하는 상용 프로그램 “fluent 5.5”를 이용하여 바이폴라 플레이트의 유로 크기와 유 동장의 형태에 대한 3차원 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
바이폴라 플레이트의 유동장에서 유로의 너비와 깊이, 지면너비는 연료전지의 출력효율에 중요한 영향을 미치는 기술요소이며, 시스템 전체 부피와 무게에도 직접적인 영향을미치.기 때문에 유로너비, 유로깊이, 지면 너비의 세 변수에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 유로크기 분석의 첫단계로 유로너비와 지면 너비의 효과를 조사하였으며, 유로깊이 1.
바이폴라 플레이트의 최적 유로크기 분석을 위하여 다양한 케이스에 대한 시뮬레이션이 수행하였다. 바이폴라 플레이트의 유동장에서 유로의 너비와 깊이, 지면너비는 연료전지의 출력효율에 중요한 영향을 미치는 기술요소이며, 시스템 전체 부피와 무게에도 직접적인 영향을미치.
벽의 경계조건은 입구와 출구이외의 모든 지역에 대해 설정되었으며 no-slip 조건을 적용하였다. 바이폴라 플레이트를 구성하는 고체 물질로는 일반적으로 사용되는 graphite를 고려하였으며, 그 물성 값은 Table 2와 같다.
그는 지면너비를 1mm로 고정하고 유로 너비를. 변경시키는 경우와 유로너비를 1mm 로 고정하고 지면너비를 변경하는 경우 등에 대해 시뮬레이션을 수행하여 유로너비와 지면 너비를 줄이는 것이 연료전지 성능에 유리함을 조사하였다.
며 해의 수렴(convergence)은 반복계산동안 나머지 (residual)와 그래프를 확인함에 의해 판단하였다. 본 연구에서는 나머지가 io -期하가될 때 공급되는 수소량과 촉매층에서 소모되는 수소량 사이의 오차를 비교하여 수렴을 판단하여 계산을 종료하였다.
본 연구에서는 바이폴라 플레이트의 유 동장으로 공급되는 연료가 Fig. 3과 같이 유로의 형태 및 크기에 따라 얼마만큼 이용되는지를 시뮬레이션을 통하여 살펴볼 예정이므로 모델의 적용범위를 반전지(half cell)로 제한하였다. 바이폴라 플레이트의 입구에 공급된 수소는 유 동장을 지나면서 일부가 다공성인 확산층을 통과하여 촉매층으로 이동하게 되고 촉매 층에서 반응에 의해 소모되게 된다.
시뮬레이션 결과로부터 높은 연료이용율을나타낸 유로(ch. width 1.0, land width 1.0, ch. depth 0.5mm)를 2cmx2cm의 유동장에 대각선형 (diagonal type)과 S자형 (serpentine type) 의형태로 각각 성형하였고, 0.4mg/cirf loading Pt 전극과 Nafion-115 전해질막이 조립된 5cnf MEA를 사용하여 단전지를 제작하였으며, 연료전지 평가시스템(Fuel Cell Test Station)를이용하여 단전지의 성능을 평가하였다.
연료전지의 운전온도와 운전압력은 700, 101325 Pa이었으며, 수소와 공기의 양은 각각 80cc/min와 400cc/min로 &TC 로 가습하여 공급하였다.
기 때문에 유로너비, 유로깊이, 지면 너비의 세 변수에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 유로크기 분석의 첫단계로 유로너비와 지면 너비의 효과를 조사하였으며, 유로깊이 1.5mm에서 유로와 지면의 너비를 각각 0.5mm씩 변경하며 0.5 ~ 3.0mm의 크기에 대해 시뮬레이션을 수행하였다.
유로해석의 두 번째 단계로 유로깊이에 따른 수소 이용율을 조사하였으며, 위의 결과를 고려하여 볼 때 1.0mm이상의 지면너비와 2.0mm 이상의 유로너비가 수소 이용율에 미치는 영향이 미비하므로 조사범위를 지면너비 0.5 ~ 1.0mm와 유로너비 0.5 ~ 2.0mm로 제한하였다. Fig.
68X奴/료 일정하게 유지되고 유로 입구의 횡단면에 수직 방향으로 들어가도록 고려하였다. 출구측의 경계조건은 출구의 압력을 대기압으로 하였다. 본 연구에서 사용된 입력변수와 경계조건의 값은 Table 1과 같다.
0mm를 고려하였으며[35], 단일 경로의 serpentine type과 직사각형 횡단면의 유로형태를 가진다. 확산층과 촉매 층의 두께는 실제 상업용 바이폴라 플레이트와 유사하게 각각 0.3mm와 0.03mm로 적용하였다[29].
대상 데이터
또한 다공성 매체의 투과도는 등방성(isotropic)이어서 X, y, z 방향에서 균일하다고 가정하였다. 모델에서 유동장의 크기는 4cmx4cm의 크기이며, 수소가스가 공급되는 바이폴라 플레이트 위에 새겨진 유동장(flow field), 수소가스가 촉매 층으로 확산하는 다공성의 확산층 (gas diffusion layer), 그리고 수소가스가 전자와 이온으로 분리되어 소모되는 촉매층 (catalyst layer)으로 구성되어 있다. 유동장에서 유로의 크기는 상업용 바이폴라 플레이트에 일반적으로 선호되는 0.
바이폴라 플레이트를 구성하는 고체 물질로는 일반적으로 사용되는 graphite를 고려하였으며, 그 물성 값은 Table 2와 같다.
이론/모형
지배방정식의 이산화 (discretization) 는 제어체적에 기초한 기법 (control volume based technique)을 사용하여 속도에 대한 정상상태 보존방정식을 고려하여 묘사하였다. 지배방정식을 선형화(linealization) 하는 방법으로는 각 셀에서 알려지지 않은 값이 존재하는 값과 인접 셀로부터 온 존재하지 않는 값을 포함하는 관계를 사용하여 계산하는 "implicit” 형태가 사용되었으며, 지배방정식의 비선형성 때문에 각 반복계산에서 계산된 변수의 갱신을 조절하기 위하여 under-relaxation factor를 사용하였다.
사용하였다. 수치해석방법 (numerical method)은 질량과 모멘텀 보존방정식을 계산하고 순차적으로 필요한 에너지와 다른 값들에 대한 지배방정식을 계산하는 segregated solver 를 이용하였다. 지배방정식의 이산화 (discretization) 는 제어체적에 기초한 기법 (control volume based technique)을 사용하여 속도에 대한 정상상태 보존방정식을 고려하여 묘사하였다.
연료전지 모델의 유동해석에는 상용 컴퓨터 프로그램인 “Fluent”를 사용하였으며, 촉매 층에서 수소소비를 나타내는 항은 C 언어로 작성하여 사용하였다. 수치해석방법 (numerical method)은 질량과 모멘텀 보존방정식을 계산하고 순차적으로 필요한 에너지와 다른 값들에 대한 지배방정식을 계산하는 segregated solver 를 이용하였다.
유동장 내부의 유로에서 가스흐름은 정상상태, 층류흐름이고 중력의 효과는 무시되었으며 연료는 순수한 수소라 가정하였다. 유동장은 크기가 충분히 작으므로 등온조건이며 유동장 내부에서 수소에 대한 압축성 이상기체기법이 적용하였다. 또한 다공성 매체의 투과도는 등방성(isotropic)이어서 X, y, z 방향에서 균일하다고 가정하였다.
수치해석방법 (numerical method)은 질량과 모멘텀 보존방정식을 계산하고 순차적으로 필요한 에너지와 다른 값들에 대한 지배방정식을 계산하는 segregated solver 를 이용하였다. 지배방정식의 이산화 (discretization) 는 제어체적에 기초한 기법 (control volume based technique)을 사용하여 속도에 대한 정상상태 보존방정식을 고려하여 묘사하였다. 지배방정식을 선형화(linealization) 하는 방법으로는 각 셀에서 알려지지 않은 값이 존재하는 값과 인접 셀로부터 온 존재하지 않는 값을 포함하는 관계를 사용하여 계산하는 "implicit” 형태가 사용되었으며, 지배방정식의 비선형성 때문에 각 반복계산에서 계산된 변수의 갱신을 조절하기 위하여 under-relaxation factor를 사용하였다.
성능/효과
0.5 ~ 3mm 범위의 유로크기에 대한 시뮬레이션 결과는 유로너비, 지면너비, 유로 깊이 가적을 수록 아노드에서 수소의 이용율이 높음을 알 수 있었다.
12에 전류밀도변화를 나타냈다. 0.6V에서는 두 유동장에서 유사하게 약 15mA/cm2s] 전류밀도를 생성하였으나, 0.2V ~ 0.5V 사이에서는 대각선형 유동장에서 66.50 ~ 33.85mA/cm2 의 전류밀도를 생성하여 S 자형유동장에서의 전류밀도 28.07 ~ 20.01mA/cm2 보다 휠씬 높았으며, 0.7 ~ 0.8V의 높은 전압에서는 전류밀도가 급격히 하락하여 S자형 유 동장보다 낮은 전류밀도를 생성함을 알 수 있다.
그러므로 1.5mm 유로깊이에서 유로 너비와 지면 너비를 변화시키면서 조사한 결과는 유로 너비와 지면너비가 작을수록 수소 소모에 유리하며, 최대 수소 이용율은 0.5mm의 유로 너비와 0.5mm의 지면너비에서 37.159%로 나타났다. 수소 이용율이 다른 유사한 연구에서와 차이를 보이는 것은 압력, 유량, 온도와 같은 입력변수와 촉매층의 두께에서 차이 때문이다.
하지만 접촉면적을 넓히기 위해 지면너비를 증가시키는 것은 유로수를 줄이는 부정적인 효과가 커지기 때문에 유익하지 않다. 따라서 본 연구에서는 바이폴라 플레이트 유동장의 최적 유로크기를 판단한 결과, 수소 이용율이 37.140%로 가장 높게 나타난 유로 너비 1.0mm, 지면너비 1.0mm, 유로깊이 0.5mm로 나타났다.
또한 Direct Technologies Inc(DTI)와 Arthur D. Little(ADL)의 연료전지 비용 모델에서는 전체 비용의 약 29%를 차지하는 것으로 알려졌다.⑻.
941 로 유사하게 하락하였다. 또한 대각선형에서 최대전압은 0.988V로 S자형에서 최대값 0.973V보다 더 높은 전압이 생성됨을 알 수 있다.
028% 하락을 나타낸다. 또한 유로너비가 증가하는 방향의 등고선이 지면너비를 증가하는 방향보다 간격이 더 조밀함을 나타내고 있으며, 수소 소비에 대해 유로너비를 증가하는 것이 지면 너비를 증가하는 것보다 더 민감하다는 것을 알 수 있다. 유로너비가 증가할 때를 자세히 살펴보면 1.
또한, 유로너비를 변화시키는 것이 지면 너비나 유로깊이를 변화시키는 것보다 수소 이용율에 더 민감하다는 것을 알 수 있었으나, 현실적으로 기계가공은 1mm이상에서 가능하다. 유로 너비 1mm의 경우에 지면너비 1.
위의 시뮬레이션 결과로 미루어 볼 때, 수소이용율이 가장 높은 유로크기는 각각의 크기가 가장 작은 유로너비 0.5mm, 지면너비 0.5mm, 유로깊이 0.5mm에서 이며 이때의 수소 이용율은 37.188% 이다. 그러나 가능한 한 작은 유로 너비와 지면너비가 수소 이용율 향상에 유리하다 할지라도 현재 사용되고 있는 흑연 바이폴라 플레이트의 몇몇 문제 때문에 유동장 유로를 무한정 작게 할 수가 없다.
유로 너비 1mm의 경우에 지면너비 1.0mm, 유로 깊이 0.5mm에서 수소 이용율이 가장 높았으며, 최적 유로크기로 판단될 수 있다.
4는 각각의 유로와 지면너비를 변화시키면서 수소의 이용율을 조사한 결과를 나타내는 등고선이며, 유로너비와 지면너비의 함수로서 수소의 소모를 나타낸다. 유로너비와 지면 너비가 가장 적을 때, 수소이용율이 최대값을 나타내며, 유로너비와 지면너비가 증가할수록 수소이용율이 하락함을 알 수 있다. 그러므로 연료전지의 성능을 향상시키기 위해서는 유로와 지면 너비는 가능한한 작아야 함을 알 수 있는데, 유로 너비와 지면너비를 줄이는 것은 전체 유로 길이를 증가시키므로 유로에서 압력하락이 증가하여 수소 이용율이 증가하게 되기 때문이다.
조립된 Sen?의 MEA를 각각 결합하여 단전지를 제작하였으며, 연료전지 평가 장치를 이용하여 측정한 결과, 전류밀도는 0.6V이하에서는 대각선형 유동장이 S자형 유 동장보다 2~40mA/m2 더 높았으며 0.7 ~ 0.8V 에서는 S자형 유동장이 5~10mA/m2 더 높은 값을 나타내었다.
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