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[나노기술 개발동향] 차세대 연료전지 기술에 관한 연구개발 동향 및 정보분석

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(1)

나노기술 개발동향

차세대 연료전지 기술에 관한 연구개발 동향 및 정보분석

소 대 섭

․강 상 규․최 원 춘

* 한국과학기술정보연구원, *한국화학연구원

R&D Trend and Information Analysis of Advanced Fuell Cell

Dae Sup So, Sang Kyu Kang, and Won Choon Choi*

Korea Institute of Science and Technology Information

*Korea Research Institute of Chemical Technology

Abstract: 연료전지는 1842년 Grove에 의해 개념이 도입된 이래 1960년대에는 우주선, 잠수함 등 전략적인 분야에서 연구가 활발히 진행되었으며, 최근에는 환경오염과, 대체 에너지기술에 대한 요구로 관심과 중요성이 부각되고 있다.

우리나라에서도 1980년대 후반부터 정부의 정책적 지원과 함께 활발한 연구개발이 진행되고 있다. 본 고에서는 마이크 로 수준의 연료전지 기술을 포함하여 나노기술을 적용한 ‘차세대 연료전지’의 연구개발 현황을 조망하고, 논문과 특허 분석을 통하여 국내외의 기술개발 동향을 분석하였다.

Keywords: fuel cell, nanotechnology, electrochemical cell, information analysis, trend

1. 서 론

1)

연료전지는 “Gaseous Voltaic Battery"로서 1842년 Grove에 의해 최초로 소개되었고, 1922 년에 Rideal 등에 의해 개념이 정리되었다.

1960년대 초반부터 우주선 및 잠수함과 같이 단위 부피당 높은 발전 출력이 요구되는 곳에 서 활발히 연구되었으며, 최근에는 화석연료의 과도 사용에 따른 환경오염과 석유 파동의 영 향으로 환경오염원의 배출이 적고, 에너지 효 율이 높은 연료전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 우리나라에서도 1980년대 후반부터 정부 주도의 프로그램을 운영하면서 연구개발이 활 발히 진행되고 있다.

1.1. 기본 원리

연료전지는 한정된 화학에너지가 모두 전기 에너지로 전환되면 충전의 과정이 반드시 필요

†주저자(E-mail: [email protected])

한 배터리와는 달리 화학 연료가 외부에서 공급 되고 시스템의 내구성이 유지되는 한 지속적으 로 전기를 생산하는 일종의 발전 장치이다.

Figure 1은 연료전지의 구조 및 동작원리를 나타낸 기본 셀(Cell) 그림이다. 기본 셀은 연 료의 산화와 환원 반응이 일어나는 anode와 cathode, 그리고 이 두개의 전극사이에서 이온 의 전달을 도와주는 전해질로 구성된다. 외부 에서 공급되는 연료는 anode에서 산화되어 e- 와 H

+

가 발생되고 각각 외부 도선과 전해질 에 의해 cathode로 전달되어 공기 중의 산소 와 반응하여 물이 생성된다. 이때 두 전극의 potential 차이와 외부 도선으로 흐르는 전류 를 전력원으로 사용하게 된다. 따라서 연료전 지는 시스템 자체만으로 한정하는 경우에는 전기를 생산하기 위해 물만이 부산물로 생성 되는 매우 이상적인 에너지 전환 기구이다.

1.2. 연료전지의 종류

연료전지는 사용하는 연료, 산화제, 전해질,

(2)

Figure 1. 연료전지의 동작원리.

Table 1. 미국의 마이크로 연료전지 연구 현황

기관/기업 특 징

Jet Propulsion lab.

- DMFC for cellular phone that powers 100~1,800 mW

- Energy storage of achieving 10 hrs at continuous talking mode - Application of non-bipolar staking

Mechanical Technology (MTI)

- DMFC of 1.2 W with electrode area of 10 cm2

- Target 1.5 Wh/cc, 1.5 Wh/g ten times as much as that of lithium ion battery - Going to commercialize a MFC for PDA (Personal Digital Assistant) till 2004 at

the price of $10,000/kW

- Application of technologies by Los Alamos Research laboratory Case Western

Reserve University

- Combined system of 10 mW Micro Fuel Cell and micro reformer applying micro chip technology

작동온도, 전극의 종류 등에 따라 구분될 수 있으나, 주로 전해질과 작동온도에 따라 분류 되는 것이 일반적이다. 전해질 종류에 따라서는 알칼리 연료전지(Alkaline Fuel Cell, AFC), 고 체 고분자 전해질 연료전지(Proton-Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC), 인산형 연료 전지(Phosphoric Acid Fuel Cell, PAFC), 용 융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC), 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC), 직접메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC) 등으로 구분된다.

2. 연구개발 동향

2.1. 미국

Manhattan Scientifics사는 Power Holster

Figure 2. 휴대용 DMFC 전원 팩(모토롤라).

와 공동으로 화학적 수소화물인 NaBH

4

를 이용 한 PEMFC를 최초로 개발하였으며, Polyfuel사 는 휴대형 전자기기용 DMFC전원을 개발하였 다. 한편 대표적인 휴대 전화기 생산업체인 Motorola사에서는 DMFC형 휴대전화기용 충 전기와 PDA용 DMFC 전원을 개발하여 상용 화 연구를 진행하고 있으며, Medis사는 직접 에탄올 연료전지(DEFC)를 군수용 휴대형 전 지의 충전기를 개발하고, MTI microfuel cells 사는 휴대전화기용 DMFC 전원의 개발을 발 표하였다.

2.2. 일본

NEC는 과학기술진흥사업단 및 산업창조연

구소와 함께 탄소 나노튜브를 백금촉매의 담

체로 사용한 휴대기기용 소형 연료전지 개발

을 발표하였다. 이 제품은 전극으로 Vulcan

(3)

Table 2. 일본 주요기관의 마이크로 연료전지 연구 현황

기관/기업 종류 출력밀도 특징

Toshiba DMFC 30 mW/cm2 Micro pump supply of methanol

Hitachi DMFC 3~10% methanol solution

NEC DMFC 10~20 mW/cm2 Carbon nanotube electrode

Casio PEFC with micro reformer 200 mW/cm2 Application of micro chips technology

AIST DMFC (tubular) 1 mW/cm2 Tubular structure

Honda PEFC with micro reformer Application of micro chips technology

Figure 3. 휴대용 DMFC 전원 팩(NEC).

카본을 이용했던 종래의 연료전지에 비해 출 력이 약 20% 정도 향상되는 것이 확인되었고, 노트북 PC를 며칠 간 연속으로 사용이 가능 할 정도의 성능을 보였다. 여기에서 언급한 탄 소 나노튜브는 구체적으로 탄소 나노혼의 일 종으로서, 이의 특이한 구조를 어떻게 이용하 는가에 따라 연료전지 성능이 달라진다. 이 소 형 연료전지는 고체 고분자형으로, 탄소 나노 혼의 표면에 백금계 촉매를 담지한 것을 전극 재료로 이용하고 있고, 촉매 담지 후의 탄소 나노혼은 이 표면에 촉매 입자가 매우 작게 분산되는 특성을 보이며, 이는 다시 고가의 백 금계 촉매 사용량의 절감과 연결되어 있어 연 료전지의 상업화를 위한 저가화에 기여할 수 있는 중요한 기술로 평가된다.

Casio사에서는 독자적인 방식의 휴대기기에 이용 가능한 소형 고성능 연료전지의 연구개

발에 성공하였는데, 이를 위해서 1998년부터 검 토를 시작하여 2000년에 구체적인 개발을 개시 하고, 약 2년여에 걸쳐 기본적인 고성능 연료 전지를 실현하였다.

이외에도 소니는 2002년에 전해질로 탄소계 재료인 풀러렌을 사용한 전해질 막을 시험ㆍ 제작하였으며, 히다치는 직접 메탄올(DMFC) 형의 소형 연료전지를 개발하였다. Toshiba International Fuel Cell사는 PDA용 DMFC 전 원과 랩탑용 연료전지 전원을 개발 중인 것으 로 알려져 있다.

Table 2에 일본에서 진행 중인 마이크로 연 료전지의 연구 현황을 정리하였다.

2.3. 유럽

프랑스의 전자제품 업체인 사겜(Sagem) SA

는 전자제품용 직접 메탄올 연료전지를 개발

하고 있는 미국 메디스 테크놀로지스(Medis

Technologies)와 알루미늄-공기 연료전지를 개

발하고 있는 트라이몰그룹(Trimol Group)에 투

자하고 있다. 그리고 Fraunhofer Institute for

Solar Energy Applications는 랩탑 및 캠코더

용 PEMFC 전원을 개발하였는데, 기기 내에

20~30 L의 수소를 주입하여, 소비전력 30 W

정도의 PC를 1~2 h 연속으로 동작이 가능한

수준의 제품이다. 한편 Smart Fuel Cell사는 카

메라, 랩탑 PC, PDA 등 휴대 기기용 DMFC

전원을 개발하였다.

(4)

2.4. 한국

국내의 연료전지 기술개발은 1985년부터 한 국에너지기술연구원과 한국전력연구원 공동으 로 5.9 kW급 인산형 연료전지 본체를 수입하 고, 이를 이용하여 발전시스템을 구성하여 성 능 시험을 수행한 것이 효시로 알려져 있다.

이를 계기로 현재 활발한 연구개발이 진행 중 이다. 정부 출연연구소 중에서는 한국과학기술 연구원, 한국에너지기술연구원 등이 중점적으 로 연구를 수행중이며, 기업에서는 삼성전자, 삼성 SDI, LG화학, SK, 한전연구원 등이 관련 연구를 진행 중이다. 한편 한국화학연구원에서 는 메탄올 이외의 DME를 직접 연료로 사용 한 DME 연료전지 연구를 수행중이다. 한국과 학기술원을 비롯한 서울대학교, 광주과학기술 원에서는 연구소 및 기업에 필요한 연료전지 의 핵심 기반연구를 수행중이다.

LG화학은 상용화가 가능한 연료전지를 개 발한다는 목표아래 매년 20억원의 규모의 연 구개발비를 투자하면서, 3년 동안 국책과제로 휴대형 연료전지 개발 프로젝트를 진행하였으 며, 특히 연료전지의 핵심부분인 MEA (Mem- brane Electrode Assembly)의 성능 및 가격을 낮추기 위해서 촉매 및 전해질막의 개발에 역 량을 집중하고 있다.

가정용 및 Mobile 기기용 연료전지의 연구 개발을 진행해온 삼성SDI는 최근 Mobile용의 사업성 검토를 진행하는 동시에 별도의 사업 부문 신설을 추진 중에 있는 것으로 알려져 있다. 삼성종합기술원은 신용카드 크기의 휴대 전화용 내장 연료전지를 개발하여 시연을 하 였다. 이 연료전지는 휴대전화 몸체 뒷면에 부 착하여 사용이 가능한 크기이며 연료인 메탄 올은 만년필의 잉크 카트리지와 같은 컨테이 너에 저장되며, 50 mA의 전류를 소비하는 표 준 대기상태에서 약 26 h 사용이 가능하고, 500 mA가 소비되는 연속 통화 가능 시간은 2.6 h인 것으로 알려져 있다. 이의 핵심소재로 DMFC 전력을 높여주는 데 매우 중요한 자체 전 해막을 개발하여 국내외에 특허를 출원하였다.

벤처기업으로 연료전지 전문업체인 셀텍은 기존 리튬이온 전지에 비해 용량이 최대 10배에 이르고, 초소형화가 가능하며, 제3세대 이동통신 단말기에 적합한 아연공기 연료전지(Zinc Air Fuel Cell)를 개발하였는데, 이는 미국에서 개 발된 아연공기 전지보다 에너지 밀도가 2.4배 정도 높은 수준이어서 휴대전화에 장착할 경 우 통화시간을 하루 2 h 기준으로 일주일간 사용이 가능한 것으로 알려져 있다.

GS퓨얼셀은 GS칼텍스 및 독일 프라운호퍼 연구소와 공동으로 2년여의 개발기간을 거쳐 노트북용 고분자전해질 연료전지(PEMFC)를 개 발하였고 시제품을 출시하였다. 향후 PEMFC방 식과 함께 메탄올 연료전지(DMFC) 개발도 지속적으로 추진할 계획이다.

디지털텍은 캐패시터(축전기) 기술에 기반한 차세대 미래 전략사업으로 현재 한국과학기술 연구원(KIST)과 휴대용 저온 연료전지 개발 을 위한 공동 연구를 진행 중이며, 동양계전은 최근 미국 협력사인 울트라셀의 중재로 버클 리대학 연구소로부터 휴대용 연료전지 관련기 술 도입계약을 체결하여, 1~2년 이후 상용화 를 목표로 휴대용 고분자 전해질형 연료전지 (PEMFC) 사업을 추진 중에 있다.

3. 문헌 및 특허 정보분석

3.1. 문헌정보 분석

Web of Science DB를 활용하여 검색하였으

며, 상위 분류에 대한 키워드로 나노와 마이크

로를 포함하는 연료전지, 즉 나노 연료전지 또

는 마이크로 연료전지에 대하여 조사한 결과

총 1,292건이 검색되었다. 하위분류로 두 가지

관점에서 검색하였는데, 하나는 연료전지를 구

성하는 전해질의 종류에 따라서 검색하여 그

결과로 알칼리 연료전지가 34건, 고체 고분자

전해질 연료전지가 122건, 인산형 연료전지가

12건, 용융탄산염 연료전지가 13건, 고체산화

물 연료전지가 167건 및 직접메탄올 연료전지

(5)

Figure 4. 연도별 문헌건수 동향.

Figure 5. 주요 국가별 랭킹.

가 94건으로 검색되었다. 다른 하나의 관점으 로 연료전지를 활용분야별로 크게 3가지로 나 누어 검색하였는데 산업용이 30건, 휴대용이 53건 및 수송용 분야가 156건 검색되었다.

연도별 문헌 건수 추이를 살펴보면, 1992년 에 4건이 출현한 이후로 2005년까지 총 1,292 건이 검색되었고, 2003년 이후 폭발적으로 증 가하여 특히 2005년에는 12월 현재 944건이 발표되었다.

또한, 문헌을 발표한 저자들의 소속 기관의 형태를 분석한 결과, 대학이 77%(967건)를 차 지하고, 연구기관 19%(235건) 및 기업 5%(59

Table 3. 국가별 소속기관 형태별 건수(논문)

국가 미국 중국 일본 한국 독일 캐나다 프랑스 이탈리아

대학 238 165 89 58 35 36 35 33

연구기관 24 44 35 16 24 9 8 8

기업 16 0 22 2 10 1 1 2

합계 278 209 146 76 69 46 44 43

건)를 차지하고 있어 아직은 대학과 연구기관 을 중심으로 한 기초연구가 많이 이루어지고 있고 산업적인 응용연구는 초기 단계인 것으 로 파악된다.

Figure 5에서와 같이 주요 국가별로 살펴보 면, 미국이 278건으로 가장 많이 발표하였고, 다음으로 중국이 209건, 일본이 146건을 발표 하였다. 우리나라는 76건(미국 대비 27%)으로 세계 4위를 차지하여 차세대 연료전지 분야에 서 선두 그룹에 있는 것으로 나타났다. 상위 2 위에서 4위까지 동아시아 3국이 차지하여 해 당분야에서 동아시아 국가들이 기술 강국을 형성하고 있음을 알 수 있다. 다음으로 독일, 프랑스 등 유럽 국가들이 차지하고 있으며, 타 이완, 싱가포르, 인도 등도 15위권에 들어 있 는 것으로 나타났다.

국가별로 연구자의 소속기관 형태를 분석해 본 결과, 일본과 독일에서는 기업에서의 연구 가 각각 15%(22건)과 14%(10건)를 차지하고 있 어 이들 두 나라는 산업적 측면에서의 연구가 좀 더 활발히 진행되고 있는 것으로 평가된다.

다수의 논문을 발표한 주요 저자를 살펴보 면, 1위는 7건을 발표한 중국의 Wang C이며, 2위는 싱가포르의 Jiang SP로 나타났다. 특히 중국 연구자들이 3위권에 상당수가 포함되어 있어 중국에서 관련연구가 매우 활발히 이루 어지고 있으며 연구자별로 두드러진 연구성과 를 내고 있는 것으로 평가된다.

주요 저자의 소속 기관을 살펴보면, 1위는 43

건을 발표한 중국의 중국과학원(Chinese Acad-

emy Sci.)이며, 2위로는 펜실베니아 주립대

(Penn State Univ.)가 29건을 발표하였고, 다

음으로 일본의 산업기술총합연구소(AIST)와

(6)

Figure 6. 주요 저자별 발표 건수.

Figure 7. 주요 기관별 발표 건수.

Figure 8. 전해질 종류별 논문 건수.

중국의 Univ & Technol China 등이 뒤를 따 르고 있다. 상위 13개 기관 중 중국이 4개, 미 국이 3개, 일본이 3개를 차지하고 있어 이들 3 개국에서 많은 연구가 이루어지고 있는 것으 로 판단된다.

마이크로(나노) 연료전지 관련 문헌을 전해 질의 종류에 따라 건수를 분석해 본 결과, Figure 8과 같이 6개의 하위분류에 속하는 문 헌이 442건으로 나타났고, 이중 고체산화물 연 료전지가 167건(37.8%)으로 가장 많이 연구되 고 있으며, 다음으로 고분자전해질 연료전지

Figure 9. 활용 분야별 논문 건수.

122건(27.6%), 직접메탄올 연료전지 94건(21.3%), 알칼리 연료전지 34건(7.7%), 용융탄산염 연 료전지 13건(2.9%) 및 인산형 연료전지 12건 (2.7%) 순으로 나타났다.

마이크로(나노) 연료전지를 산업용과 휴대 기기용 및 수송용 등 3개의 활용 분야별로 나 누어 분석해 본 결과 3개의 분야에서 총 239 건이 검색되었고, 이중에서 수송용에 대한 건 수가 65.3%인 156건으로 가장 많이 나타났으 며, 다음으로 휴대기기용이 22.2%인 53건 및 산업용 활용에 대한 건수가 12.5%인 30건으로 파악되었다.

활용분야별로 국가별 강세를 살펴보면, 산업 용 연료전지에 대해서는 독일(5건), 프랑스(5 건), 미국(3건), 영국(3건) 등이 강세를 나타 내고 있으며, 휴대기기용 연료전지 분야에서는 미국(20건), 일본(8건), 한국(5건) 및 중국(4 건)의 순으로 미국이 압도적으로 강세를 나타 내고 있고 우리나라도 선두권에 위치하고 있 다. 수송용 활용분야에서는 미국(52건), 일본 (15건), 중국(14건), 독일(10건) 순이며, 한국 이 8건으로 다음을 따르고 있다.

3.2. 특허정보 분석

특허정보 분석을 위해 한국과학기술정보연구

원(KISTI)에서 제공되고 있는 특허DB인 KUPA,

USPA, JEPA와 EUPA를 사용하였다. 문헌정

보분석과 같은 방법으로 검색한 각 DB별 문

헌 건수는 마이크로(나노) 연료전지에 대한 특

(7)

Figure 10. 특허 DB별 분야별 건수 분포.

Figure 11. 한국특허의 출원인 국가별 건수.

허 건수가 각각 64건(KUPA), 379건(USPA), 343건(JEPA), 507건(EUPA)으로 나타났다.

3.2.1. 전체 특허동향 분석

각 DB별로 특허 건수를 살펴보면, 전체 1,293 건 중에서 유럽특허(EUPA)가 38%인 507건 으로 가장 많은 건수를 차지하였고, 미국특허 (USPA)가 29%, 379건이며, 일본특허가 27%, 343건을 차지하였고, 한국특허(KUPA)는 64건 으로 유럽특허의 약 13%, 미국특허의 약 17%

정도를 나타내고 있다.

Figure 10은 특허 DB별로 전해질종류와 활 용분야에 따른 건수 분포를 나타내었다. 한국 (KUPA)에서는 고체고분자 전해질 연료전지 가 강세를 나타내어 휴대기기용 분야에 많이 활용되고 있는 것으로 분석된다. 반면 해외에 서는 고체산화물 연료전지에 대한 연구가 많 이 이루어지고 있으며, 미국과 유럽에서는 산 업용 분야에의 활용을 위한 기술개발이 상당 히 이루어지고 있는 것으로 파악된다.

Figure 12. 한국특허의 연도별 출원 건수.

Figure 13. 한국특허의 주요 출원인.

3.2.2. 한국 특허동향 분석

한국특허(KUPA) 64건 중의 출원인의 국적 분포를 살펴보면 내국(한국) 출원인이 30건으 로 47%를 차지하고 있고, 다음으로 미국이 25 건, 40%로 해외 출원인 중 압도적 우위를 차 지하고 있으며 일본이 다음을 따르고 있다.

연도별 출원건수에 따르면, 2000년 이후에 특허 출원 건수가 급격히 증가하고 있는 것으 로 보아 마이크로(나노) 연료전지 기술은 최 근에 중요성이 부각되고 있는 이머징 테크놀 로지(Emerging Technology)로 판단된다.

Figure 13에 한국특허의 다수 출원인을 나 타내었는데, 미국의 엑손모빌 리서치 앤드 엔 지니어링사와 3M사 등이 선두권에 있으며, 우 리나라의 한국에너지기술연구원, 삼성 SDI 및 협진 Inc 등이 중요 출원인으로 나타나고 있다.

4. 시장 현황

마이크로 연료전지 관련 주요 기업으로는

MTI MicroFuel Cells, Medis Technologies,

(8)

Table 4. 마이크로 연료전지 시장 전망

(단위: 백만달러) 연도 Moderate Aggressive 2004

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

1 5 10 26 106 260 760 2,000 3,760 7,600

1 10 76 260 700 1,600 1,800 6,000 7,600 16,000

Table 5. 휴대형 IT 기기용 소형 연료전지 시장 전망

구분 2004년 2006년 2008년 2010년 수량 300만개 1,800만개 6,000만개 12,500만개

금액 2억불 5억불 15억불 25억불

<출처> LG 경제 연구원, (2002.9)

Figure 14. 전지기술 및 용도의 융합화/복합화 현상.

Manhattan Scientifics 등이 있으며, 모토로라, 소니, NEC, 삼성전자, 도시바, 혼다, 카시오 등 주요 통신기기 및 가전업체들도 연료전지 개발에 참여하고 있다. 아직은 시장 형성이 미 약한 편이나, 대량 생산 및 에너지 효율화 등 이 진행되면서, 2013년에 약 150억 달러 규모 가 될 것으로 예측된다.

소형 연료전지의 대표적인 시장은 노트북 PC, 휴대전화기, 디지털 캠코더/카메라 등 3C 제품을 들 수 있으며, 이들 제품 외에도 PDA, 휴대형 DVD, 휴대형 LCD-TV 등 새로운 휴

대형 디지털 가전제품이 새롭게 등장하면서 시장이 크게 늘어날 것으로 전망된다.

5. 결 론

연료전지는 한정된 화학에너지가 모두 전기 에너지로 전환되면 충전의 과정이 반드시 필 요한 배터리와는 달리 화학 연료가 외부에서 공급되고 시스템의 내구성이 유지되는 한 지 속적으로 전기를 생산하는 일종의 발전 장치 로서, 시스템 자체만으로 한정하는 경우에는 전기를 생산하기 위해 물만이 부산물로 생성 되는 매우 이상적인 에너지 전환 기구이다.

연구 초기의 연료전지는 전기자동차를 비롯 한 산업용, 가정용등 중/대형급 에너지 대체원 으로 개발이 진행되었으나 최근에는 휴대전화 기, 노트북 PC 등 소형 전지로의 변신을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 2차전지의 주요 생산업체와 소형 전자기기 생산 분야의 상대적 우위를 지니고 있는 일본을 중심으로 활발히 진행되고 있다.

연료전지를 비롯한 다양한 전지시스템은 전 지특성과 산업․경제적 요소에 의해 독자적인 시장을 형성해 왔으나, 앞으로는 전지기술과 시장영역이 급속히 통합되면서 다양한 영역에 서의 요구되는 특징이 매우 세분화될 것이다.

또한 연료전지 시장의 고유 영역이 존재하기 보다는 다양한 기술과 제품간의 경쟁으로 인 하여 기술경쟁이 매우 심할 것이며, 기술 개발 주기도 매우 짧게 변할 것이다. 전지기술 및 용도의 융합화/복합화 현상도 급속히 진행될 것이다.

따라서, 이에 동반되는 기술요구 수준의 향

상과 다변화에 대비하기 위해서는 연료전지

핵심기술 개발을 위한 다양한 연구가 필요하

고, 이를 기반으로 한 원천 기술 특허의 보유

가 절실히 요구된다.

(9)

참 고 문 헌

1. 고성능 연료전지의 시장과 기술의 신 전 개 (2003).

2. 연료전지 심포지움, 한국전기화학회 (2002).

3. 연료전지 심포지움, 한국전기화학회 (2003).

4. “휴대형 IT/가전기기용 전지의 새로운 기 대주, 소형 연료전지", 전자부품연구원 전 자정보센터(www.eic.re.kr).

5. “소형연료전지 산업 동향", 전자부품연구 원 전자정보센터(www.eic.re.kr).

6. 에너지혁명, 삼성경제연구원 (2004.1).

7. “연료전지산업동향", 전자부품연구원 전자 정보센터(www.eic.re.kr).

8. “저온형 연료전지를 위한 나노소재 및 구 조”, NICE, 제21권 제4호 (2003).

9. “연료전지용 연료 프로세서”, 고분자과학 과 기술, 제15권 5호 (2004).

10. 한국과학기술정보연구원 원로과학기술인, www.

% 저 자 소 개

소 대 섭

1986 한양대학교 화학공학과 (학사) 1989 한양대학교 대학원 공업화학과

(석사)

현재 한양대학교 대학원 나노공학과 (박사수료)

1989~현재 한국과학기술정보연구원 나노정보분석실 책임연구원, 기술가치평가사

강 상 규

1988 강원대학교 재료공학과 (학사) 1991 강원대학교 재료공학과 (석사) 2000 강원대학교 신소재공학과 (박사) 1991~현재 한국과학기술정보연구원

나노정보분석실 선임연구원

reseat.re.kr, “고체고분자형 연료전지용 고 내구성 탄화수소계 전해질막의 연구 개발”.

11. EP&C technical report, 휴대기기용 마이 크로 연료전지의 동향 및 전망 (2004.1).

12. EP&C special report, 연료전지에서의 미세 가공 공정 및 박막공정 연구 현황 (2003.6).

13. Development of Micro Fuel Cells with help of MEMS Technologies, NINATEC (2003).

14. Fuel cell technology handbook, CRC Press (2003).

15. www.gartner.com/5_about/press_releases 16. R. W. Lashway, FUEL CELLS: THE

NEXT EVOLUTION, MRS bulletin, August (2005).

17. Web of Science, http://portal.isiknowledge.

com.

18. 한국과학기술정보연구원, http://www.yeskisti.

re.kr

최 원 춘

1991 연세대학교 화학공학과 (학사) 1993 한국과학기술원 생명화학공학과

(석사)

2003 한국과학기술원 생명화학공학과 (박사)

2003~현재 한국화학연구원 신화학연구단 선임연구원

수치

Figure 1. 연료전지의 동작원리.
Figure 3. 휴대용 DMFC 전원 팩(NEC). 카본을  이용했던  종래의  연료전지에  비해  출 력이 약 20% 정도 향상되는 것이 확인되었고,  노트북  PC를  며칠  간  연속으로  사용이  가능 할 정도의 성능을 보였다
Figure 6. 주요 저자별 발표 건수.
Table 4. 마이크로 연료전지 시장 전망 (단위: 백만달러) 연도 Moderate Aggressive 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 1510261062607602,0003,7607,600 110762607001,6001,8006,0007,60016,000 Table  5

참조

관련 문서

전해질 종류에 따라 분류 하면 인산형 (phosphoric acid fuel cell, PAFC), 알칼리형(alkaline fuel cell, AFC), 용융 탄산염형 (molten carbonate fuel cell, MCFC)이 액체 전해질을

연료전지는 구 성 소재에 따라 운전조건과 특성이 달라지는데, 특히 사용되는 전해질에 따라 알칼리형 (AFC, alkaline fuel cell), 인산형(PAFC,