초록 ▼

○ 연료전지는 저공해 전원으로서 미래의 에너지 시스템으로 큰 기대를 받고 있다. 그 중에서도 고분자 전해질 연료전지는 대망의 수소경제의 시대를 앞당길 선두주자다. 그럼에도 불구하고 아직 본격적인 상용화에 장애가 되고 있는 것은 내구성과 코스트이다.

○ 고분자 전해질 연료전지를 구성하는 부품별 코스트 점유율은 촉매전극이 40~50%로 가장 높고, 쌍극판은 20~30%, 전해질과 기타 20~30%로 알려져 있다. 쌍극판은 스택의 골간으로 부피와 무게가 전체의 80%이상을 차지하고 있어서 소재의 개발은 필수적이다.

○ 연료전지는 저공해 전원으로서 미래의 에너지 시스템으로 큰 기대를 받고 있다. 그 중에서도 고분자 전해질 연료전지는 대망의 수소경제의 시대를 앞당길 선두주자다. 그럼에도 불구하고 아직 본격적인 상용화에 장애가 되고 있는 것은 내구성과 코스트이다.

○ 고분자 전해질 연료전지를 구성하는 부품별 코스트 점유율은 촉매전극이 40~50%로 가장 높고, 쌍극판은 20~30%, 전해질과 기타 20~30%로 알려져 있다. 쌍극판은 스택의 골간으로 부피와 무게가 전체의 80%이상을 차지하고 있어서 소재의 개발은 필수적이다.

○ 일본 및 미국 등 선진국들은 이미 대량 생산체제를 갖추고 연료전지의 대대적 시장형성을 기다리고 있다. 일본의 Nissinbo, Showa Denko, Tokai Carbon 등과 구미의 Entegris, GRAFCELL, Schunk, DANA, SGL, Bac2 등이 이들이다. 우리 나라도 현대하이스코와 POSCO 등이 자동차 용도로 금속소재의 쌍극판 개발에 참여하고 있다.

○ 소재의 개발은 물론 중요하지만, 기 개발된 무수한 재료를 분리 선별하는 것 또한 재료 개발자나 연료전지 설계자들에게 매우 중요하다. 완벽한 재료가 있다면 더할 나위 없겠으나 현실적으로 엔지니어들은 성능과 코스트 사이에서 선택하거나 절충해야 한다.

○ Ashby 접근법은 재료의 선별과 선정된 재료의 순위까지 비교적 간단한 방법으로 해결해 준다. 원문에서 흑연-고분자 복합재료의 경우에는 이 접근법으로 재료선정과 순위매김의 과정이 잘 정리되어 있었으나 금속재료는 Ashby 차트의 오류로 저자들의 결론 중 일부는 인정할 수 없었다. 관심이 있는 설계자들은 제시된 참고자료들을 인용하여 Ashby 차트를 새로 만들어 스스로 평가해 볼 것을 권한다.