- 3차원 구조체를 활용한 새로운 형태의 연료전지를 개발 - 연료전지의 전극층, 전해질막, 수송층 구조 개선으로 물 관리 문제 해결 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 수소·연료전지연구센터 유성종 박사 연구팀은 3차원 구조체 제어 기술을 도입하여 장시간 높은 안정성을 가지며, 기존 대비 전력밀도가 향상된 연료전지 기술을 개발했다고 밝혔다. 3차원 구조체는 연료전지 작동에 필요한 구성요소인 전극층, 전해질막, 수송층을 3차원으로 배열한 형태로, 연료전지의 성능과 밀접한 연관이 있다. 연료전지는 지구상에서 가장 풍부한 원소인 수소를 활용해 전기를 생산하는 기술로 이차전지의 충전 속도와 저장 용량의 한계를 극복할 수 있는 청정에너지원으로 주목받고 있다. 다양한 방식의 연료전지 가운데 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC)는 전력 공급이 빠르고, 상대적으로 저온에서 구동할 수 있어 상용화 가능성이 높다. 하지만, 장기간 구동 시 내부에서 생성되는 물이 내구성과 성능을 저하시켜 상용화를 가로막고 있다. 연구팀은 PEMFC 내에 생성되는 물을 관리하기 위해 멀티스케일 아키텍처 기반의 3차원 구조체 전극 제어기술을 개발했다. 이 기술은 다양한 크기의 구조를 조합해 연료전지의 성능을 향상시키는 기술인데, 본 연구에서는 1차원 및 3차원의 다중 차원 구조로 전극층을 설계해 기존의 촉매와 전해질막을 그대로 활용하면서 과생성된 물로 인한 성능 저하의 문제를 해결할 수 있다는 가능성을 보여줬다. 또한, 단일 또는 다층 구조로 전해질막 3차원 구조체의 표면을 패턴화하여 연료전지 내 저항 감소와 전기화학적 활성 표면적을 증가시켰다, 그 결과, 연료전지의 기계적 강성이 향상되고 고분자 전해질의 전력밀도가 기존 대비 40% 이상 향상되는 것을 확인했다. 연구팀은 한편 기공 구배 및 습윤성 기체 확산에 따른 물질 전달 특성이 개선된 수송층의 3차원 구조를 개발했다. 전해질막의 높은 표면 응력을 이용해 이를 늘리면서 유도된 전극 층의 균열이 전지 내부에서 생성된 물의 효율적인 이동 통로로 작용하여 균열이 없는 기존 연료전지에 비해 최대 출력 밀도가 18% 향상됨을 확인했다. KIST 유성종 박사는 “3차원 구조체를 이용하면 기존 연료전지의 구조로는 어려웠던 다양한 촉매의 활용도를 극대화하고, 생성되는 물을 안정적으로 관리할 수 있다.”라고 말하며, “향후 단순한 구조에서 벗어난 새로운 3차원 구조체를 활용해 수소자동차 또는 발전용 연료전지에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호) 지원으로 KIST 주요사업(2E32591)과 나노 및 소재 기술개발사업(2021M3H4A1A02042948)으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘Advanced Materials’ (IF 32.086, JCR 분야 상위 2.51%) 최신 호에 게재됐다. * Multiscale Architectured Membranes, Electrodes, and Transport Layers for Next-Generation Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells [그림 1] 3차원 구조체를 활용한 연료전지의 다양한 활용 모식도 [그림 2] 다층의 복잡한 전극층 및 고분자 구조물을 제작할 수 있는 새롭고 용이한 방법인 멀티스케일 리소그래피(Multiscale lithography) 모식도와 연료전지 성능 향상 그래프 [그림 3] 전극 틈의 최적화 기술을 이용한 연료전지 내의 물관리 효과의 향상 [사진 1] 고분자 전해질막 연료전지 성능향상을 위해 3차원 구조체 전극제어기술을 개발한 KIST 유성종 박사(우측) 연구진 [사진 2] 유성종 박사 연구팀에서 개발한 전해질막 3차원 구조체 전극의 모형 [사진 3] KIST 유성종 박사팀 연구진이 3차원 구조체를 활용한 새로운 형태의 연료전지를 테스트하고 있다. ○ 논문명: Multiscale Architectured Membranes, Electrodes, and Transport Layers for Next-Generation Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells ○ 학술지: Advanced Materials ○ 게재일: 2023.03.11.(온라인) ○ DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202204902 ○ 논문저자 - 장세근 교수(제1저자/국민대학교) - 강윤식 선임연구원(제1저자/한국에너지기술연구원) - 김상문 교수(교신저자/인천대학교) - 유성종 책임연구원(교신저자/KIST)

- 3차원 구조체를 활용한 새로운 형태의 연료전지를 개발 - 연료전지의 전극층, 전해질막, 수송층 구조 개선으로 물 관리 문제 해결 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 수소·연료전지연구센터 유성종 박사 연구팀은 3차원 구조체 제어 기술을 도입하여 장시간 높은 안정성을 가지며, 기존 대비 전력밀도가 향상된 연료전지 기술을 개발했다고 밝혔다. 3차원 구조체는 연료전지 작동에 필요한 구성요소인 전극층, 전해질막, 수송층을 3차원으로 배열한 형태로, 연료전지의 성능과 밀접한 연관이 있다. 연료전지는 지구상에서 가장 풍부한 원소인 수소를 활용해 전기를 생산하는 기술로 이차전지의 충전 속도와 저장 용량의 한계를 극복할 수 있는 청정에너지원으로 주목받고 있다. 다양한 방식의 연료전지 가운데 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC)는 전력 공급이 빠르고, 상대적으로 저온에서 구동할 수 있어 상용화 가능성이 높다. 하지만, 장기간 구동 시 내부에서 생성되는 물이 내구성과 성능을 저하시켜 상용화를 가로막고 있다. 연구팀은 PEMFC 내에 생성되는 물을 관리하기 위해 멀티스케일 아키텍처 기반의 3차원 구조체 전극 제어기술을 개발했다. 이 기술은 다양한 크기의 구조를 조합해 연료전지의 성능을 향상시키는 기술인데, 본 연구에서는 1차원 및 3차원의 다중 차원 구조로 전극층을 설계해 기존의 촉매와 전해질막을 그대로 활용하면서 과생성된 물로 인한 성능 저하의 문제를 해결할 수 있다는 가능성을 보여줬다. 또한, 단일 또는 다층 구조로 전해질막 3차원 구조체의 표면을 패턴화하여 연료전지 내 저항 감소와 전기화학적 활성 표면적을 증가시켰다, 그 결과, 연료전지의 기계적 강성이 향상되고 고분자 전해질의 전력밀도가 기존 대비 40% 이상 향상되는 것을 확인했다. 연구팀은 한편 기공 구배 및 습윤성 기체 확산에 따른 물질 전달 특성이 개선된 수송층의 3차원 구조를 개발했다. 전해질막의 높은 표면 응력을 이용해 이를 늘리면서 유도된 전극 층의 균열이 전지 내부에서 생성된 물의 효율적인 이동 통로로 작용하여 균열이 없는 기존 연료전지에 비해 최대 출력 밀도가 18% 향상됨을 확인했다. KIST 유성종 박사는 “3차원 구조체를 이용하면 기존 연료전지의 구조로는 어려웠던 다양한 촉매의 활용도를 극대화하고, 생성되는 물을 안정적으로 관리할 수 있다.”라고 말하며, “향후 단순한 구조에서 벗어난 새로운 3차원 구조체를 활용해 수소자동차 또는 발전용 연료전지에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호) 지원으로 KIST 주요사업(2E32591)과 나노 및 소재 기술개발사업(2021M3H4A1A02042948)으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘Advanced Materials’ (IF 32.086, JCR 분야 상위 2.51%) 최신 호에 게재됐다. * Multiscale Architectured Membranes, Electrodes, and Transport Layers for Next-Generation Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells [그림 1] 3차원 구조체를 활용한 연료전지의 다양한 활용 모식도 [그림 2] 다층의 복잡한 전극층 및 고분자 구조물을 제작할 수 있는 새롭고 용이한 방법인 멀티스케일 리소그래피(Multiscale lithography) 모식도와 연료전지 성능 향상 그래프 [그림 3] 전극 틈의 최적화 기술을 이용한 연료전지 내의 물관리 효과의 향상 [사진 1] 고분자 전해질막 연료전지 성능향상을 위해 3차원 구조체 전극제어기술을 개발한 KIST 유성종 박사(우측) 연구진 [사진 2] 유성종 박사 연구팀에서 개발한 전해질막 3차원 구조체 전극의 모형 [사진 3] KIST 유성종 박사팀 연구진이 3차원 구조체를 활용한 새로운 형태의 연료전지를 테스트하고 있다. ○ 논문명: Multiscale Architectured Membranes, Electrodes, and Transport Layers for Next-Generation Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells ○ 학술지: Advanced Materials ○ 게재일: 2023.03.11.(온라인) ○ DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202204902 ○ 논문저자 - 장세근 교수(제1저자/국민대학교) - 강윤식 선임연구원(제1저자/한국에너지기술연구원) - 김상문 교수(교신저자/인천대학교) - 유성종 책임연구원(교신저자/KIST)

- 3차원 구조체를 활용한 새로운 형태의 연료전지를 개발 - 연료전지의 전극층, 전해질막, 수송층 구조 개선으로 물 관리 문제 해결 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 수소·연료전지연구센터 유성종 박사 연구팀은 3차원 구조체 제어 기술을 도입하여 장시간 높은 안정성을 가지며, 기존 대비 전력밀도가 향상된 연료전지 기술을 개발했다고 밝혔다. 3차원 구조체는 연료전지 작동에 필요한 구성요소인 전극층, 전해질막, 수송층을 3차원으로 배열한 형태로, 연료전지의 성능과 밀접한 연관이 있다. 연료전지는 지구상에서 가장 풍부한 원소인 수소를 활용해 전기를 생산하는 기술로 이차전지의 충전 속도와 저장 용량의 한계를 극복할 수 있는 청정에너지원으로 주목받고 있다. 다양한 방식의 연료전지 가운데 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC)는 전력 공급이 빠르고, 상대적으로 저온에서 구동할 수 있어 상용화 가능성이 높다. 하지만, 장기간 구동 시 내부에서 생성되는 물이 내구성과 성능을 저하시켜 상용화를 가로막고 있다. 연구팀은 PEMFC 내에 생성되는 물을 관리하기 위해 멀티스케일 아키텍처 기반의 3차원 구조체 전극 제어기술을 개발했다. 이 기술은 다양한 크기의 구조를 조합해 연료전지의 성능을 향상시키는 기술인데, 본 연구에서는 1차원 및 3차원의 다중 차원 구조로 전극층을 설계해 기존의 촉매와 전해질막을 그대로 활용하면서 과생성된 물로 인한 성능 저하의 문제를 해결할 수 있다는 가능성을 보여줬다. 또한, 단일 또는 다층 구조로 전해질막 3차원 구조체의 표면을 패턴화하여 연료전지 내 저항 감소와 전기화학적 활성 표면적을 증가시켰다, 그 결과, 연료전지의 기계적 강성이 향상되고 고분자 전해질의 전력밀도가 기존 대비 40% 이상 향상되는 것을 확인했다. 연구팀은 한편 기공 구배 및 습윤성 기체 확산에 따른 물질 전달 특성이 개선된 수송층의 3차원 구조를 개발했다. 전해질막의 높은 표면 응력을 이용해 이를 늘리면서 유도된 전극 층의 균열이 전지 내부에서 생성된 물의 효율적인 이동 통로로 작용하여 균열이 없는 기존 연료전지에 비해 최대 출력 밀도가 18% 향상됨을 확인했다. KIST 유성종 박사는 “3차원 구조체를 이용하면 기존 연료전지의 구조로는 어려웠던 다양한 촉매의 활용도를 극대화하고, 생성되는 물을 안정적으로 관리할 수 있다.”라고 말하며, “향후 단순한 구조에서 벗어난 새로운 3차원 구조체를 활용해 수소자동차 또는 발전용 연료전지에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호) 지원으로 KIST 주요사업(2E32591)과 나노 및 소재 기술개발사업(2021M3H4A1A02042948)으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘Advanced Materials’ (IF 32.086, JCR 분야 상위 2.51%) 최신 호에 게재됐다. * Multiscale Architectured Membranes, Electrodes, and Transport Layers for Next-Generation Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells [그림 1] 3차원 구조체를 활용한 연료전지의 다양한 활용 모식도 [그림 2] 다층의 복잡한 전극층 및 고분자 구조물을 제작할 수 있는 새롭고 용이한 방법인 멀티스케일 리소그래피(Multiscale lithography) 모식도와 연료전지 성능 향상 그래프 [그림 3] 전극 틈의 최적화 기술을 이용한 연료전지 내의 물관리 효과의 향상 [사진 1] 고분자 전해질막 연료전지 성능향상을 위해 3차원 구조체 전극제어기술을 개발한 KIST 유성종 박사(우측) 연구진 [사진 2] 유성종 박사 연구팀에서 개발한 전해질막 3차원 구조체 전극의 모형 [사진 3] KIST 유성종 박사팀 연구진이 3차원 구조체를 활용한 새로운 형태의 연료전지를 테스트하고 있다. ○ 논문명: Multiscale Architectured Membranes, Electrodes, and Transport Layers for Next-Generation Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells ○ 학술지: Advanced Materials ○ 게재일: 2023.03.11.(온라인) ○ DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202204902 ○ 논문저자 - 장세근 교수(제1저자/국민대학교) - 강윤식 선임연구원(제1저자/한국에너지기술연구원) - 김상문 교수(교신저자/인천대학교) - 유성종 책임연구원(교신저자/KIST)

○ 추진배경 : 지속 가능한 인류를 위하여 향후 도래할 우주시대를 준비할 수 있는 “초경량, 초고강도, 다기능성”의 新 소재패러다임 등장 (금속 소재→초경량 소재) ○ 추진기간 : 2017.1.1 ~ 계속 ○ 총사업비 : 계속 ○ 주요내용 - 초고강도 및 초고전도성 CNT 섬유 제조 기술, 고품질 BNNT 대량 합성 및 섬유 제조 기술, CNT 및 BNNT 섬유의 복합 구조체 기술개발 - 나노 소재기반 섬유 및 복합 구조체의 우주 환경 영향 평가 ○ 추진경과 - 2017.1.1. : 신규사업 선정에 따른 과제수행

세부내용 첨부 참조

세부내용 첨부 참조

안녕하세요. 인사경영팀입니다. 4대 보험 상실 담당자 연락처 알려드립니다. - 전화번호 : 02-958-6505 - 이메일 : water1@kist.re.kr 감사합니다.

안녕하세요. 에너지저장연구센터 인턴 조효빈입니다. 제가 12월 16일자로 퇴사하여 부득이하게 이 곳을 통해 문의드립니다. 개인적인 이유로 4대 보험 가입 해지가 긴급하게 필요합니다. 이와 관련해서 담당자 연락처 (혹은 메일주소)를 받을 수 있을까요? 감사합니다.

퇴사 이후 3월2일자로 4대보험 가입내역을 확인해보니 아직 가입 된 것으로 확인되었습니다. 개인적인 이유로 3월 15일 안으로 제가 퇴사했음을 증명하기 위해 3월부로 4대보험 가입이 해지 된 증명서를 발급 받아야 하는데 귀사 측에 여쭤볼 곳이 이곳 밖에 없어 질문 남겨드립니다. 언제쯤 4대보험 해지처리가 가능한지, 자세히 여쭤보려면 어디에 연락드려야 하는지 알려주시면 감사하겠습니다.