초록 ▼

1 연구과제의 개요
1. 사업개요
1-1. 연구개발 내용
본 연구에서는 기존의 연료전지자동차 사업화 한계 극복을 위해 기계공학부 내 다른 전공을 갖는 연구진의 융합을 통해 국내외 최초로 on-board 개질형 수소연료전지 하이브리드 자동차 기반기술을 개발하고, 이를 지역 내 주력산업인 자동차 관련 산업체, 연구기관 및 창조경제혁신센터와 산·학·연 협력을 통한 새로운 고부가가치 산업 기반을 확보하고자 함.
• 수소연료전지자동차는 내연기관 대비 에너지 효율이 매우 높으며, 유해 배출가스가 없고, 신재생에너지로부터

1 연구과제의 개요
1. 사업개요
1-1. 연구개발 내용
본 연구에서는 기존의 연료전지자동차 사업화 한계 극복을 위해 기계공학부 내 다른 전공을 갖는 연구진의 융합을 통해 국내외 최초로 on-board 개질형 수소연료전지 하이브리드 자동차 기반기술을 개발하고, 이를 지역 내 주력산업인 자동차 관련 산업체, 연구기관 및 창조경제혁신센터와 산·학·연 협력을 통한 새로운 고부가가치 산업 기반을 확보하고자 함.
• 수소연료전지자동차는 내연기관 대비 에너지 효율이 매우 높으며, 유해 배출가스가 없고, 신재생에너지로부터 수소를 생산할 경우 CO2 배출량을 크게 저감할 수 있는 고효율·청정 자동차임. 세계 각국은 수소연료전지시스템의 상용화를 위한 연구개발이 활발히 이루어지고 있으나 시장 진출을 위해서는 아직 많은 분야에서 도전적이고 창의적인 아이디어를 필요로 하고 있음. 특히, 높은 차량가격 (스택포함)과 고압 수소저장용기, 수소 연료 공급 인프라 부족, 수소충전소 설치 및 운용의 어려움(高價) 등은 연료전지 자동차의 상용화에 가장 큰 걸림돌이되고 있음.
• 본 기초연구실에서는 친환경 연료로 주목받고 있는 DME (dimethyl-ether)를 이용한 차량on-board 개질을 통해 생산된 수소를 고효율 고분자전해질 연료전지 (PEMFC)에 직접 공급하는 “On-board 개질형 수소연료전지 하이브리드 자동차”의 원천기술을 개발하고자 함. 이 시스템은 수소충전소의 설치 및 운용을 요구하지 않으며, 기존 연료전지자동차 활성화의 걸림돌이 되는 고압 수소탱크 대신 약 7~8bar의 저압 DME 연료 탱크를 탑재하게 됨. 특히, 제안한 DME 개질 시스템은 열원공급을 위해 별도의 연소기를 사용하지 않고, 소형 알루미나 셀을 이용한 촉매연소기와 개질기를 일체화한 모듈로 제작하고자 함: 소형화 및 모듈화를 통한 On-board형 고효율 수소생산시스템으로 매우 창의적인 과제임.
• “On-board 개질형 수소연료전지 하이브리드 자동차” 개발을 위해서는 DME 개질 및 수소정제 시스템, 고효율 연료전지 시스템, 각 장치의 모니터링 및 제어 시스템이 통합 개발되어야 함. 또한, 연료전지 스택, 부대장치, 개질기, 배터리 등으로 매우 복잡하게 이루어진 연료전지 하이브리드 시스템의 성능 보장을 위해 실시간 온․습도 및 가스 분포 등을 효율적으로 모니터링하고 제어할 수 있어야 하며 외부 변동에 따른 파워 매니지먼트 기술 적용을 통해 연료전지 수명을 획기적으로 늘릴 수 있는 종합 시스템 개발이 필요함: 전 세계적으로도 연구가 진행된 바 없는 첨단 연구 분야임.

(출처 : 본문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 1 연구과제의 개요 ... 3
• 1. 사업개요 ... 3
• 2. 연구목표 ... 7
• 2 연구내용 및 성과 ... 9
• 1. 연구내용 및 최종연구결과 ... 9
• 2. 연구결과의 중요성 ... 56
• 3. 연구성과 ... 56
• 3 연구 목표 달성도 ... 65
• 4 연구 개발 성과의 활용 계획 ... 66
• 붙임: 참고 문헌 ... 67
• 끝페이지 ... 68