수소 연료전지의 성능을 중성자를 이용해 평가하는 기술에 대한 최신 연구동향을 공유하는 자리가 마련된다.
한국원자력연구원(원장 양명승)은 ‘연료전지 중성자 영상 및 성능평가 기술에 관한 국제 워크숍’을 9월 22일 연구원내 국제원자력교육훈련센터(INTEC)에서 개최한다.
이번 워크숍은 포항공대, 한국중성자빔이용전문연구회가 공동 주관하고 현대자동차(주) 등 국내외 연료전지 연구기관 및 기업들이 참가하며, 연료전지 핵심기술을 실용화하기 위해 필요한 성능평가 기술 개발을 뒷받침하기 위한 국내외 전문가들의 초청 특강과 논문 발표 등으로 이뤄질 예정이다. 특히 연료전지 개발의 세계적 선두주자인 미국 GM사 관계자와 참석, 중성자를 이용한 고체 전해질 연료전지(PEMFC) 성능 평가기술에 관한 최신 연구동향을 발표할 예정이다.
환경친화적이며 에너지 변환 효율이 높은 수소 연료전지 중에서도 차세대 자동차 동력원으로 각광받고 있는 고체 전해질 연료전지(PEMFC)는 현재 성능 향상을 위한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다.
PEMFC는 수소와 산소를 연료로 사용해 전기를 발생시키는 과정에서 물을 발생하는데 물의 양이 너무 많거나 혹은 너무 적을 경우 연료전지의 성능이 급격히 떨어진다. 따라서 연료전지의 성능 향상을 위해서는 적당한 물 관리(water management)가 필수적이다.
금속으로 구성된 연료전지의 내부에서 일어나는 현상을 직접 볼 수 있는 기법은 중성자 영상법(Neutron Imaging Technique)이 유일하다.
중성자 영상법은 금속은 잘 투과하고 물과 같은 화합물이나 수소 등은 잘 투과하지 못하는 중성자의 특성을 이용한 것으로, 기본 원리는 의료용 X-선과 유사하다.
연료전지의 성능 향상에 중성자 영상법을 이용하기 위해서는 강력한 중성자원(neutron source)이 필요하므로 중성자 영상법을 이용한 연료전지 연구는 대부분 원자로를 가지고 있는 곳에서 활발히 진행 중이다.
지난 2004년부터 국내 유일의 연구용 원자로인 하나로의 중성자영상장치(NRF, Neutron Radiography Facility)를 이용해 연료전지의 중성자 영상 촬영, 연료전지의 영상화 연구를 현대자동차㈜와 함께 수행해온 원자력연구원은 최근 자동차 주행상태와 동일한 조건에서 연료전지의 성능을 평가할 수 있는 ‘수소 연료전지 실증장치’를 연구용 원자로 하나로(HANARO) 내에 구축 완료했다.
