초록 ▼

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
▶ 고분자전해질 막을 이용한 연료전지 내부의 이상 물 및 열전달과 플러딩 현상을 이론적으로 밝히는 것이 목적임.
▶ 멀티스케일 연료전지 모델링 및 시뮬레이션을 수행함으로써 연료전지 시스템의 열 및 물 관리를 위한 기본 이론을 정립하는 것이 필요함.
▶ 연료전지 성능 및 내구성 해석 모델을 제공하여, 산업체 연구진들이 좀 더 효율적이고 이론에 바탕을 둔 MEA(Membrane Electrode Assembly) 디자인 및 최적화 연구를 수행할 수 있도록 지원하는 것이 필요함.
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Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
▶ 고분자전해질 막을 이용한 연료전지 내부의 이상 물 및 열전달과 플러딩 현상을 이론적으로 밝히는 것이 목적임.
▶ 멀티스케일 연료전지 모델링 및 시뮬레이션을 수행함으로써 연료전지 시스템의 열 및 물 관리를 위한 기본 이론을 정립하는 것이 필요함.
▶ 연료전지 성능 및 내구성 해석 모델을 제공하여, 산업체 연구진들이 좀 더 효율적이고 이론에 바탕을 둔 MEA(Membrane Electrode Assembly) 디자인 및 최적화 연구를 수행할 수 있도록 지원하는 것이 필요함.
▶ 고성능 최적 MEA 개발을 위해서는, 연료전지 작동 중 MEA 내부에서 일어나는 여러 가지 복잡한 물리적 현상들, 즉 다상 물질 및 열 전달 메커니즘을 명확히 연구하는 과정이 반드시 선행되어야 함.
▶ 실험적으로 연료전지 성능 및 내구성을 진단하는 연구와 함께, 미시적 그리고 거시적 연료전지 모델링 및 시뮬레이션을 통해 연료전지 내부 복잡한 물리적 현상들을 탐구하는 이론연구도 함께 병행하는 것이 필요함.

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위

Ⅳ. 연구개발성과
▶ 본 연구 과제를 통하여 논문 14편(SCI 13편, 비SCI 1편)을 게재했으며, 이는 당초 계획인 SCI 논문 6편보다 200% 이상 초과 달성된 수치임.
▶ 또한, 학술대회발표 25건(국제 17, 국내 8)의 실적을 냄.
▶ 인력양성에 있어 박사 3명, 석사 7명을 배출함.

Ⅴ. 연구개발성과의 활용계획
▶ 멀티스케일 연료전지 모델링을 이용한 최적화 연구를 통하여 MEA 내부 물리 화학적 현상에 대한 이해도를 증진시킬 수 있고, 고분자전해질 연료전지용 MEA 소재/디자인 및 연료전지 작동변수 최적화를 위한 핵심 이론을 정립할 수 있음.
▶ 본 연구를 통해 자가 물 관리와 자가 저온시동 능력을 갖춘 MEA 개발 및 상업화를 촉진시킬 수 있으며, 이와 관련된 산업재산권 획득을 기대할 수 있음.
▶ 고성능 MEA를 위한 MEA 구성요소 및 재료 제조기술 개발을 통해 MEA 국산화를 달성하여 수입품목에 의지하지 않을 수 있음. 또한 막대한 규모의 관련 세계시장을 개척할 수 있을 것이며, 향후 다른 형태의 연료전지 개발에도 활용 가능할 것으로 기대됨.
(출처:요약문 3~7p)

Abstract ▼

3. Results
▶ LB method based microscopic fuel cell model to capture microscopic flow physics was successfully developed.
▶ Development of a comprehensive macroscopic fuel cell model was conducted by integrating the developed and validated fuel cell component models.
▶ Developed fuel cell s

3. Results
▶ LB method based microscopic fuel cell model to capture microscopic flow physics was successfully developed.
▶ Development of a comprehensive macroscopic fuel cell model was conducted by integrating the developed and validated fuel cell component models.
▶ Developed fuel cell system model was reflected to results of optimized component and stack and applied to the heat and water management in system.
▶ Based on optimized results, aimed performance was achieved by making and testing optimized MEA.
(출처:SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 2보고서 요약서 ... 2요약문 ... 3SUMMARY ... 8CONTENTS ... 9목차 ... 10제1장 연구개발과제의 개요 ... 11 제1절 연구개발의 목적 ... 11 제2절 연구개발의 필요성 ... 12제2장 국내외 기술개발 현황 ... 15 제1절 국외 기술개발 현황 ... 15 제2절 국내 기술개발 현황 ... 16제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17 제1절 연구결과 ... 17 제2절 연구내용 ... 22 제3절 연구성과 ... 106제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 115 제1절 연구평가 착안점 및 달성도 ... 115 제2절 관련분야에의 기여도 ... 120제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 121 제1절 추가연구의 필요성 ... 121 제2절 다른 연구에의 응용 ... 121 제3절 경제적 파급효과 ... 121 제4절 기업화 추진방안 ... 122제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 123제7장 연구시설ㆍ장비 현황 ... 124제8장 참고문헌 ... 125끝페이지 ... 127