200 W급 연료전지 무인기를 위한NaBH4 가수분해용 수소발생시스템의 성능평가

Abstract

무인기 운용 환경을 고려하여 다양한 조성의 NaBH4 용액을 사용해 수소발생시스템의 성능 평가를 수행하였다. 먼저, 자발가수분해와 30분의 수소발생실험을 수행하였다. 수소의 손실, 안정한 수소 발생, NaBO2의 석출, 전환 효율과 무인기의 운용을 고려하여 NaBH4 용액의 조성을 1 wt% NaOH + 25 wt% NaBH4 + 74 wt% H2O로 결정하였다. 200 W급 연료전지 시스템을 위해 장시간 수소발생실험도 수행되었다. 비록 NaBO2의 석출로 인해서 수소 발생률이 감소하였지만, 200 W 연료전지를 위한 수소를 3시간동안 발생(전환 효율: 87.4%)시켰다. 600 Wh의 에너지를 갖는 200 W급 연료전지 시스템의 에너지 밀도는 263 Wh/kg이었다. 기존 배터리 무인기에 비해 약 1.5배 이상의 체공 시간을 달성할 수 있다.