[더테크=전수연 기자] 한국재료연구원(KIMS, 이하 재료연)이 낮은 에너지밀도를 극복한 고분자 연료전지를 자체 개발했다. 재료연은 재료디지털플랫폼연구본부 항공재료연구센터 양철남 박사 연구팀이 1kW 용량의 고분자 전해질 연료전지를 자체 설계 제작해 윙스팬 7.2M 길이의 무인기에 적용, 11시간 연속 비행과 함께 비행거리 770km의 공중 실증을 완료했다고 13일 밝혔다. (관련기사: 재료연, 질화규소 베어링 볼 제조 국산화) (관련기사: 재료연, 소재 데이터 공유 업무협약 체결) 재료연은 기존 무인기에 적용되는 내연기관 엔진이 장시간 체공에 유리하지만 소음, 진동, 열 감지, 배기가스에 의한 대기오염, 낮은 에너지효율 등의 문제점이 있다고 판단했다. 또 최근 전동 추진 방식이 대세를 이르며 무인기용 전동모터 에너지원으로 2차전지인 리튬전지가 사용되는 추세지만, 전지의 낮은 에너지밀도 등으로 짧은 임무 수행 시간을 극복하기 어려운 한계에 직면했다고 설명했다. 연구팀은 이와 같은 엔진, 리튬전지의 단점을 극복하고자 새로운 동력인 1kW급 연료전지 동력원을 개발하고 배터리, 하이브리드 전원으로 구성해 무인항공기에 적용했다. 이를 통해 12시간 이상 장시간 체공
[더테크=조명의 기자] 차세대 연료전지에 모두 사용할 수 있고 하고 장시간 사용해도 문제없는 전극 소재가 개발됐다. 한국과학기술원(KAIST)는 신소재공학과 정우철, 기계공학과 이강택 교수와 홍익대학교 김준혁 교수 공동 연구팀이 산소 이온 및 프로톤 전도성 고체산화물 연료전지에 모두 적용 가능한 전극 소재 개발에 성공했다고 9일 밝혔다. 세라믹 연료전지는 전해질로 이동하는 이온의 종류에 따라 산소 이온 전도성 고체산화물 연료전지(SOFC)와 프로토닉 세라믹 연료전지(PCFC) 2가지로 나뉜다. 두 형태에 대해 모두 전력과 수소 간의 변환이 가능하므로 총 4가지 소자로 구분될 수 있다. 해당 소자들은 수소전기차, 수소 충전소, 발전 시스템 등에 활용할 수 있는 기술이다. 그러나 이러한 소자들은 구동 온도가 낮아짐에 따라 가장 느린 전극 반응의 속도가 저하돼 효율이 크게 떨어지는 문제점이 있었다. 연구팀은 이러한 문제점을 해결하기 위해 페로브스카이트 산화물 소재에 높은 원자가 이온(Ta5+)을 도핑해 매우 불안정한 결정구조를 안정화시켜 촉매 활성도가 100배 이상 향상됨을 확인했다. 연구팀이 개발한 전극 소재는 세라믹 연료전지의 4가지 소자에 모두 적용 가능하고
[더테크 뉴스] 한국표준과학연구원(이하 KRISS)은 연료전지 표면의 미세한 결함을 생산공정에서 실시간으로 감지할 수 있는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번에 개발한 기술은 딥러닝 기반의 실시간 3D 측정기술로, 단 한 번의 촬영으로 표면 형상의 결함을 찾아낼 수 있어 제조공정을 멈추지 않고도 품질을 모니터링할 수 있다. 표면 형상의 실시간 3D 측정에는 원샷 패턴 주사방식이 활용된다. 물체 표면에 촘촘한 복합 격자무늬 패턴을 지닌 빛을 조사한 후, 반사돼 변형된 패턴을 분석해 흠집이나 손상 등의 3차원 정보를 얻어내는 측정법이다. 이 방식은 표면의 반사율이 낮거나 다양한 패턴이 섞여 있는 형태의 경우 측정이 불가능하다는 단점이 있다. 가령 연료전지의 핵심부품인 금속분리판의 경우 표면이 울퉁불퉁한 스테인리스(SUS) 소재로 되어 있어 산업현장에서 실시간 3D 검사가 어렵다. KRISS 광영상측정표준팀은 이 같은 한계를 극복하기 위해 패턴주사 방식에 인공지능 알고리즘을 도입했다. 자체 개발한 신개념 딥러닝 네트워크 DYnet++에 수천 개 이상의 표면 형상 측정데이터를 학습시켜, 빛 반사율이 낮거나 복잡한 형태의 표면도 실시간으로 3D 형상 측정을 할 수
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UPDATE: 2024년 05월 16일 17시 34분
