고분자전해질형 연료전지의 가습 방법에 대한 연구

Abstract

고분자전해질형 연료전지에 사용되는 외부 및 내부 가습기를 통과한 반응 기체의 상대습도와 온도를 측정한 자료가 실시간으로 컴퓨터에 입력되어지는 시스템을 자체적으로 구성하였다. 이 시스템을 이용하여 측정한 경우 10-20분이 경과한 후에 습도 값이 안정되었으므로 가습 측정치에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있었으며, 여러 가지 가습의 영향을 해석할 수 있었다. 측정 장비의 이상을 초래할 수 있는 상대 습도가 <TEX>$100\%$</TEX>부근의 영역에서 지속적으로 측정을 수행할 경우 센서의 오작동 내지 고장의 원인이 될 수 있었으므로 실험시 주의가 필요하였다. 가습기를 통과한 반응기체는 유량이 증가할수록 가습되는 양은 증가하나, 일정 유량 이상이 되면 그 증가폭이 감소하는 경향을 보였는데 이는 가습기 출 통과하는 기체의 체류 시간 영향에 기인한 것으로 추정되어진다. The humidification measurement system designed in laboratory was used to measure relative humidity and temperature of reaction gases passing through internal or external humidifier which was used in proton exchange membrane fuel cell test station. The relative humidity of gases was stabilized after <TEX>$10\~20$</TEX> minutes and thus credibility of data could be assured. The effect of relative humidity on fuel cell performance could be analyzed by humidity measurement system. Extreme caution was needed to avoid humidity sensor mal-function or failure which is probable in experiment of high humidity condition near <TEX>$100\%$</TEX>. The amount of water carried by gas through humidifier was increased along the flow rate of gas. However, the extent of increase was lowered at high gas flow rate. These phenomena could be analyzed as residence time effect of gas in humidifier.