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초경량, 최소형화로 휴대 편의성 제고(提高)
안정적인 작동 구현 및 상용화에 근접한 시스템 내구성 확보
▒ 배경
- 모바일 환경 대중화의 관건은 차세대 에너지원 개발
ㆍ 휴대폰, PDA, PMP 등 IT 제품의 기능이 갈수록 다양화ㆍ복합화로 진행
- 기존 2차 전지로는 TV나 영화 감상이 제한적이며, 고정 전원에 연결하여 전원을 공급받아야 하는
한계를 갖고 있음
▒ 삼성종합기술원, 세계에서 가장 작으면서도 강한 출력의 휴대용 연료전지 개발
- 모바일 전자기기의 배터리를 충전하는 메탄올을 연료로 하는 휴대용 연료전지를 삼성SDI와 공동 개발
ㆍ 상용화를 위한 200회 연속 충전 테스트에 성공함으로써 시스템 안정성 확보
ㆍ 충전기에 '메탄올 카트리지'만 교체해 주면 외부전원 연결 없이 모바일 기기를 충전해 사용할 수 있는
무선충전 방식으로,
편의점 등에서 2차 전지를 충전하지 않는 대신, 이보다 저렴한 가격으로 카트리지를 구매해
충전기에 장착하면 언제, 어디서나 신속하게 충전
- 크기와 충전시간은 줄이고 편의성과 출력은 높이고
ㆍ 금번 개발 휴대용 연료전지의 특징은
시스템 부피(150cc)와 무게(180g)를 크게 줄여 휴대 편의성을 높인 반면, 출력은 세계 최고인 2W급으로
충전소요 시간을 경쟁사의 1/5로 대폭 줄인 것임
※ '소형화'와 '고출력'은 기술적으로 상반되어, 선진사에서도 아직 가시적 성과를 발표하지 못하고 있는 실정임
- 충전 중에도 배터리 사용이 가능한 하이브리드 방식 채용
ㆍ 휴대폰 및 MP3 플레이어, 디지털 카메라 등 다양한 모바일 기기의 배터리를 충전할 수 있어
편의성과 범용성 제고(提高)
▒ 고유의「나노재료 및 미세구조 기술」을 적용, 별도의 고농도 메탄올 희석장치가 필요없는
완전수동형 구동방식을 구현
- 내부 두께 5mm의 박형 시스템에서 전기화학 반응을 완성하고, 이에 발생한 물을 안정적으로 순환시키는 데 성공
ㆍ 카트리지를 200회 교체 충전하는 내구성 테스트에 성공함으로써 연료전지 상용화의 전기를 마련했다는 평가
-「개별 셀 전력제어 기술」을 개발함으로써 개별 셀의 상태에 맞춰 연료공급과 단위 셀 작동을 자동 제어하여,
전체 시스템을 항상 최적상태로 유지
ㆍ 종전에는 직렬로 연결된 셀을 개별적으로 제어하는 것이 불가능해 시스템 안정성 확보가 어려웠음
▒ 기대효과 및 향후 계획
- 연료전지 시장을 선도할 것으로 전망
ㆍ 기술적으로 상용화에 가장 근접
ㆍ 기존 2차 전지의 충전 시장을 창출하는데 친화적인 외장형 방식
- 경쟁사와의 특허 경쟁에서도 우위 확보
ㆍ 이번 연구 성과와 관련 20여 건의 해외특허를 출원한 것을 비롯, 휴대용 연료전지 분야에서
120여 건의 핵심특허 확보
- 2∼3년 내, 연료전지의 사용 본격화 전망
ㆍ 소형화 및 장수명화 등 일부 기술적 해결이 필요
ㆍ 안정된 시장과 저가격을 확보할 수 있을 것으로 예상
<출처> 삼성저널, 2006. 11. 28
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