Please give a lot of attention and participation from the members of the Mechanical Engineering department.

▣ Title: What are the most concerns of the fuel cell system

▣ Speaker: 박정희 팀장

▣ Affiliation: 현대자동차

▣ Date: 2023. 10. 27.(Fri) 13:30

▣ Venue: 제2공학관 B040호

▣ Abstract

배경 및 연료전지시스템설명, 사업화/기술적인 도전과제 발표

에너지 패러다임의 변화는 기후변화와 탄소중립에 대한 글로벌 공감대로부터 시작합니다. 이러한 움직임에 따라 주요국을 중심으로 탄소 중립 선언이 이어지고 있으며각 국가별 주력 산업과 여건 등을 고려하여 이를 실제로 달성하기 위한 구체적인 계획 또한 지속적으로 발표되고 있습니다. 현대차도 이러한 국제적인 움직임에 동참하여, 2045년을 목표로 탄소 중립을 선언하였습니다. 당사의 탄소배출은 고객이 이용하는 차량의 배출량과, 협력사/부품업체들의 배출량, 그리고 당사 사업장의 자체 배출량으로 구분할 수 있는데, 이는 차량 전동화과 수소기술 적용 확대 등을 통해 줄여나가겠다라는 방향성을 제시하였습니다.

한편 탄소 중립을 달성하기 위해서는 탄소 기반 에너지에 대한 의존도를 줄여나가야 하며, 이에 핵심으로 거론되는 것이 재생에너지 발전 확대입니다. 하지만, 재생에너지는간헐성과 지역적 편차로 인해 에너지 수요와 공급의 불균형을 초래한다는 한계를 가지고 있습니다. 이에, 대규모의 에너지를 저장/운송할 수 있는 획기적인 솔루션이 필요하며이러한 솔루션으로 수소에너지가 주목받고 있습니다. 재생에너지의 잉여 전력을 이용해 물을 전기분해하면 수소를 얻을 수 있으며, 이를 저장했다가 연료전지를 통해 다시 전기에너지를 얻을 수 있으므로 수요-공급 불균형 해소가능합니다. 또한 수소는 탱크/파이프라인 등을 통해 장기간 저장과 장거리 운송이 가능한 에너지의 형태이므로 지역적 편차를 보완할 수 있습니다. 저장/수송관점이 아닌 활용분야에서는 연료전지는 베터리시스템과의 다른 특성 (즉 에너지밀도가 높고, 출력밀도가 낮은) 때문에 유리한 어플리케이션이 있고 최근 상용, 선박, 그리고 항공 분야에서 주목받고 있습니다.

당사의 연료전지시스템은 크게 스택, 공기공급계, 수소공급계, 그리고 열관리계로 구성되어 있고, 스택을 제외한 시스템은 스택의 원활한 전기화확반을 위해 수소/공기를 원활히 공급하며, 적절한 온도를 제어하여 최적의 반응을 일으킬 수 있도록 구성되어 있습니다. 시스템은 결국 스택의 MEA(전해질막, 전극, 그리고 촉매)의 성능과 내구를 보증할 수 있는 조건을 제공해야 하며, 관련 기술적인 과제를 풀어나가고 있습니다.