고중선 기자
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| 국립공주대학교 기계자동차공학부 이동경 교수 연구팀 (사진=국립공주대 제공) |
국립공주대학교 기계자동차공학부 이동경 교수 연구팀이 고분자전해질막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC) 스택의 소재와 부품 제조, 조립 기술을 종합적으로 분석한 연구논문을 국제학술지에 게재했다.
국립공주대는 이동경 교수의 연구논문 'A Systematic Review on Manufacturing and Assembly of a PEMFC Stack'이 JCR 상위 4.8% SCI(E) 국제학술지인 'International Journal of Energy Research'에 게재됐다고 10일 밝혔다.
이번 연구는 연료전지 스택을 구성하는 전해질막, 가스확산층, 촉매층, 막전극접합체, 분리판, 집전체, 엔드플레이트 등의 소재와 제조공정을 체계적으로 정리한 것으로, 해당 분야의 소재 및 제조공정을 종합적으로 다룬 첫 논문으로 평가된다.
연구팀은 기존 연구에서 개별 부품을 중심으로 다뤄졌던 제조기술을 부품 생산에서 셀 조립, 스택 조립으로 이어지는 공정으로 연결해 전체적인 제조·조립 흐름을 제시했다.
또한 용액 캐스팅, 전기방사, 코팅, 적층제조, 프레스 성형, 레이저 가공 등 PEMFC 스택 제조에 활용되는 주요 공정의 장단점과 적용 가능성을 비교·분석했다.
연구팀은 개발된 소재와 공정의 상용화를 위해 장기 내구성 검증과 경제성 평가가 필요하다고 제안했다. 아울러 난가공성 분리판의 정밀 가공기술을 확보하고, 스택 조립방식에 따른 성능평가도 필요하다고 밝혔다.
특히 레이저 가공은 복합재 분리판의 채널 제작과 가스확산층 미세천공 등에 활용할 수 있어 제조 정밀도와 물질전달 성능을 높일 수 있는 유망 기술로 평가했다.
이번 연구는 수소 모빌리티와 친환경 에너지 시스템의 핵심 기술인 연료전지 스택의 소재·부품 제조 및 조립기술을 체계화하고, 고성능·저비용 연료전지의 설계와 양산기술 개발 방향을 제시했다는 점에서 학술적·산업적 의미가 있다.
특히 이번 연구가 충청남도 주축사업인 '탄소저감 자동차부품'에 대한 연구결과라는 점에서도 의미가 있다.
논문에 대한 자세한 내용은 이동경 교수 연구실 홈페이지에서 확인할 수 있다.
공주=고중선 기자
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