연료전지 자동차는 엔진 대신에 수소연료를 이용해서 연소과정 없이 전기를 직접 생산하여 구동하는 자동차이다. 세계적으로는 1990년대 초부터 유수의 자동차 회사들을 중심으로 연료전지자동차의 개발이 진행되고 있으며, 2000년대 초부터는 양산체제에 돌입하기 시작했다. KIER는 1985년 국내 최초로 연료전지 연구에 착수했으며, 고분자전해질연료전지 분야의 국가지정연구실로 지정됨으로써 이후 국내 연료전지 개발의 중추적인 역할을 수행해오고 있다. 현재 연료전지의 핵심요소기술인 전극촉매, 전극전해질접합체 와 분리판 설계 기술은 물론 연료전지 본체 및 응용시스템에 대한 연구를 선도하는 가운데 요소기술에서 시스템제작기술에 이르는 성능평가기술을 보유하게 되었다. KIER에서 근거리 이동형 연료전지 자동차의 개발이 추진된 것은 2004년 1월이었다. 1999년부터 시작된 과학기술부의 국가지정연구실 사업으로 KIER에서 2002년 개발 완료한1kW급 휴대용 연료전지시스템 기술을 이용하여 근거리 이동용 연료전지 자동차를 시험 제작하게 된 것이다. 국내 최초의 독자적 기술에 의한 연료전지 하이브리드 자동차(Hybrid electric vehicle, HEV) 개발은 제대로 된 과제의 명칭도 없이 KIER의 기본사업으로 개발이 시작되었다. 순수 제작비에도 미치지 못하는 1억원의 예산과 1년이라는 짧은 개발기간은 연구팀에게는 작지 않은 부담이 되었다. 제한된 시간과 예산으로 실제 운행이 가능한 차량의 제작에 이르는 전 과정을 수행해야 하는 가운데 핵심기술인 연료전지 본체의 제작은 KIER에서 자체 진행을 하고 전기자동차 및 운전제어 모듈은 예산과 개발 기간을 최대한 줄이기 위해 외부에서 기본 물건을 구입한 후 개조하는 것으로 방향이 정해졌다. 이 상황에서 때마침 국내 전기자동차 개발업체인 ATT R&D에서 연료전지 자동차에 대한 기술문의와 함께 자신들의 전기자동차에 대한 연료전지 시스템의 적용가능성을 KIER에 타진해 왔으며, KIER는 업체를 방문하여 제작이 가능한 전기자동차의 성능을 파악한 후 연구원 내부의 투어용 시범차량으로 적합한 라비타(Lavita)를 기본모델로 선정하고 차량을 확보하게 되었다. 기존의 전기차량 내부에 최소한의 부피를 가지는 연료전지 시스템을 장착해야 했으므로, 물을 이용한 냉각방식(수냉식) 대신 냉각팬(fan)만으로 온도의 조절이 가능하도록 공기를 이용한 냉각방식(공냉식)을 고분자연료전지 스택에 채택했다. 일반적으로 스택 운전 시에는 발생하는 열의 효율적인 냉각이 쉽지 않아 1kW급 이상의 스택에서는 수냉식을 채용하고 있었으나, KIER는 2kW급 스택에 공냉식을 적용한 연료전지 스택을 설계, 제작하게 되었다. 이 정도 규모의 스택에 공냉식을 적용하여 성공적으로 운전한 경우는 전세계적으로 유래가 없었다. 이외에 연료전지 시스템의 최적 운전제어를 위해 세계 최초로 퍼지로직(fuzzy logic)을 이용한 제어기술을 적용하는 등 단시간이지만 신규 기술이 적용된 연료전지 자동차를 개발하는 데 모든 역량을 집중했다. 10월 중순으로 들어서면서 연구원들은 두 달이 넘는 기간 동안 밤새워 연구를 진행하고 다음날 새벽에 퇴근하는 일을 반복했다. 일요일에 출근하여 월요일 아침에 퇴근하는 경우도 다반사였다. 연료전지 하이브리드 자동차는 2004년 말에 제작 완료되었다. 개발 초기의 목표는 온전히 연료전지만으로 구동되는 자동차를 제작하는 것이었으나, 현실적으로 확보할 수 있는 각종 부대장치 등의 성능문제로 인해 결국 기본이 되는 평균동력은 연료전지가 담당하고, 전력의 요구량이 커지는 운전조건에서는 이차 전지가 전체 출력을 보조하는 연료전지·이차전지 하이브리드 자동차가 최종적으로 제작되었다. 별도의 보상이나 상훈도 없이, 우리 손으로 연료전지 자동차를 제대로 만들어보겠다는 의지가 국내 최초의 자체기술에의한 연료전지 하이브리드 자동차를 성공적으로 제작할 수 있게 했으며, 무엇보다 외부의 도움 없이 단시간에 연료전지 스택부터 자동차의 제작에 이르는 전 과정이 국내 기술로 성공할 수 있었던 것은 그동안 KIER에 축적되어 있던 기술력이 있었기에 가능한 일이었다. KIER는 근거리 이동형 연료전지 자동차 개발과정에서 연료전지 시스템에 대한 독자적인 설계 및 제작기술을 확립하게 되었다. 또한 연료전지 단일 기술에 국한되지 않고 연료전지와 이차 전지의 하이브리드 운전기술 등에 대한 기술까지 축적할 수 있었다. 연료전지 자동차의 성공적인 개발을 통해 KIER는 2005년 청와대에 초청되어 운행을 시연하는 기회를 가질 수 있었으며, 2006년 연료전지버스 개발로 연구가 이어지면서 국내 연료전지기술을 한 단계 성장시키는 역할과 사명을 충실히 감당할수 있었다. 구분 기존 전기자동차 연료전지 자동차 1회 충전 주행거리 40km 120km 최대속도 40km/h 40km/h 가속력(0 -> 32km/h) 6sec 7sec 충전시간 6시간 이상 [이차전지 충전] 1분 이내 [수소충전] 승차인원 5명 5명 본 메일은 발신전용메일로 메일수신을 동의하셨기에 기재해 주신 이메일 주소로 발송되었습니다. 한국에너지기술연구원에서 드리는 각종 정보의 메인 수신을 원치 않으시면 [수신거부]를 눌러주시기 바랍니다. If you do not want this type of information or email, please click here 기타 문의 사항은 한국에너지기술연구원 웹사이트의 [ 참여마당> 묻고 답하기 ] 메뉴를 이용하여 주시기 바랍니다.