장기체공 UAV용 초경량 PEM 연료전지의 성능 및 내구성 평가

본 연구에서는 장기체공 UAV에 적용하기 위한 초경량 PEM 연료전지의 내구성 예측 및 평가를 위한 연구를 수행하였다. 기존의 PEM 연료전지는 화학적 안정성과 부식 내구성이 우수하여 흑연 분리판을 많이 이용해 왔지만 기계적 연신율이 약하고 가공이 어려우며 다공성 물질이기 때문에 두껍게 제작해야 하는 단점이 있다. 따라서, 최근 그라파이트의 대체 수단으로 표면처리를 이용한 초경량 금속분리판을 이용한 연료전지 스택의 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 본 연구는 마그네슘합금을 이용한 초경량 분리판 개발을 통한 무인기 탑재운용시 요구되는 내구성의 예측 및 확인을 위한 실험적 연구를 수행하였다. 금속은 강산성환경에서 부식에 매우 취약하기 때문에 분리판 표면의 부식 및 산화방지를 위한 표면처리가 필수적이다. 본 연구에서는 마그네슘 분리판 표면처리 방법으로 스퍼터링을 선택하여 내산성이 우수한 은(Ag)을 3 μm두께로 증착하였고 단전지 및 3-셀 스택을 제작하여 성능 및 내구성 실험을 수행하여 장기체공 무인기 개발을 위한 PEM 연료전지의 개발가능성을 연구하였다.