관리번호

운전장치 2-6

사업구분

수소연료전지차 부품실용화 및 산업기반 육성 사업

산업기술분류1

대분류

에너지ㆍ
자원

중분류

신재생
에너지

소분류

연료전지
-PEMFC

산업기술분류2

대분류

기계ㆍ소재

중분류

자동차/

철도차량

소분류

전기 및 전자장치

과제명

고온에서 작동 가능한 냉각수 이온제거 장치 개발

1. 개요 및 필요성

◦ 열관리시스템 (TMS : Thermal management system)는 부동액 순환을 통해 스택에서 발생하는 열을 방출시킴으로써 스택내부의 온도와 습도를 조절하는 역할을 함

◦ 이온제거장치는 열관리시스템 부품의 하나로 부동액에 녹아있는 음이온을 제거하여 전기 전도도*를 저감함으로써 연료전지시스템의 절연성능을 확보하기 위한 장치임.

* 전기전도도가 높을 경우 연료전지스택에서 발생된 전기의 누설로 인한 성능감소 발생

◦ 핵심기술은, 필터 내 냉각수 유량을 균등 분배하고 고온*에서도 작동 가능한 이온 필터 기술, 이온필터 내구 수명에 최적화된 연료전지 전용 EG+PG 혼합 부동액 기술 및 저이온 용출 저가형 배관 개발에 있음

* 고온에서 이온필터의 내구성이 낮아져 현재 시스템에서는 저온구간에만 작동시켜 이온제거

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고온에서 내구 성능이 확보된 이온제거장치 개발(TRL: [시작] 3단계 ~ [종료] 7단계)

- 경쟁사 이온필터 분석 평가

* 경쟁사 이온수지 정밀 분석 및 EG+PE 주동액 기술 평가

* 이온필터 카트리지 에칭매쉬 최적 설계를 통한 냉각수 균등 분배

- 고온형 이온제거장치 개발

* 이온수지 누출 방지 및 냉각수 균등 분배

* 이온수지 사양 선정: 양/음이온 배합비에 따른 필터링 성능 검증

* 국내 차량 조건에서 고온형 이온수지 사양별 내구 평가

- 연료전지용 고내구성 혼합 부동액 개발

* PG+EG 혼합비에 따른 연료전지 부동액 내구성 극대화

- 저이온 용출 냉각 배관 개발

* 표면 처리를 통한 저가형 금속 배관(현 SUS 배관) 개발

ㅇ 개발목표

성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
이온 필터 성능	1	이온필터 압력강하	kPa@10LPM	≤8	10	-
	2	작동 온도	℃	85	65	-
	3	수지 내구	km	50,000	10,000	-
부동액	4	내구 시간	hrs@180LPM	1400	800	-
배관	5	용출량	uS/cm	3	5	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 33개월 이내   ㅇ 정부출연금 : ’17년 0.4억원 이내(총 정부출연금 2억원 이내)

* 1차년(‘17.11.∼’18.2.), 2차년(‘18.3.∼12.), 3차년(’19.1.∼12.), 4차년(’20.1.∼7.)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

* 상기의 정부출연금(국비)은 예산 현황 및 평가결과에 따라 연차별로 변동 가능