Gr a d u a t eS c h o o lo fRe f r i g e r a t i o na n dAi rC o n d i t i o n i n gE n g i n e e r i n g ,P u k y o n gNa t i o n a lUn i v e r s i t y , * * De p t .o fRe f r i g e r a t i o na n dAi rC o n d i t i o n i n gE n g i n e e r i n g ,P u k y o n gNa t i o n a lUn i v e r s i t y , * * * De p t .o fMe c h a n i c a lS y s t e m E n g i n e e r i n g ,P u k y o n gNa t i o n a lUn i v e r s i t y ( c h o i k h @p k n u . a c . k r ) A b s t r a c t 일반적으로 P E M 연료전지에서는 수분 균형이 시스템의

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... 에 결정적으로 영향을 미치기 때문에, 이에 대한 균형 ( b a l a n c e ) 을 잡는 것이 매우 중요하다. 특히, 촉매 층에서 물이 넘치는 익수현상( f l o o d i n g ) 이나 건조현상( d r y i n g ) 이 발 생하게 되면 연료전지의 효율이 급격하게 저하하므로, 항상 수분의 균형이 잡히도록 시스템을 제어하는 것이 일반적 이다. 이 때, 수분의 익수현상이나 건조현상은 P E M 연료전지의 용량과 주위의 환경, 즉 온도와 습도에 많은 영향을 받게 된다. 금번 논문에서는 가정용 규모인 3 k W급에서 1 0 k W급까지의 P E M 연료전지를 설치하였을 때,주위의 환경( 온도와 습도) 이 수분 이동에 어떠한 영향을 미치는 지를 시간에 따라서 시뮬레이션( s i mu l a t i o n ) 한 결과를 보여주고 있다. 결과 에서 유입공기의 온도가 5 0 ℃ 이하일 경우, 고정부하가 5 k W급 이하이면 대부분이 건조현상이 발생하였으나, 고정부하 가 6 k W급 이상이 되면 익수현상이 운전시간이 2 0 분 이내에서 발생하였다.또한 고정부하를 최고 1 0 k W급까지 올린 경우,유입공기의 온도가 5 0 ℃까지는 익수현상이 발생하였으나 6 0 ℃ 이상인 경우에는 거의 건조현상이 발생함을 알 수 있었다. Ke y wo r d s:연료전지( F u e lc e l l ) ,모델링( Mo d e l l i n g ) ,수분평형( Wa t e rb a l a n c e ) ,상시하중( S t a t i o n e r a r yl o a d ) , 수분포화( Wa t e re v a p o r a t i o n ) 투고일자 :2 0 1 1 년 1 월 5 일,심사일자 :2 0 1 1 년 1 월 8 일,게재확정일자 :2 0 1 1 년 8 월 2 4 일 교신저자 :최광환( c h o i k h @p k n u . a c . k r ) [논문] 한국태양에너지학회 논문집 A S t u d yo nWa t e rBa l a n c ei nS t a t i o n a r yL o a dP r o t o nE x c h a n g eMe mb r a n e ( P E M)F u e lC e l l P o we rGe n e r a t o r / Agung Bakhtiar 외