Lateral Bypass 채널 도입을 통한 수소 연료전지 전력 출력 75% 향상

Context

기존 Proton Exchange Membrane 연료전지의 물 축적 현상으로 인한 효율 저하 발생. 물이 산소 이동 경로를 차단하여 셀이 조기에 정지되는 Bottleneck 존재.

Technical Solution

• 기존 Flow Path를 가로지르는 100 micrometres 폭의 Lateral Channels 설계
• 동일 규격의 Micro-ribs를 배치하여 가스와 물의 이동 경로를 물리적으로 분리
• 물의 자연스러운 Thermodynamic Pressure Gradient를 활용한 배출 구조 채택
• Reaction Zone에서 물을 강제로 흡입하는 대신 수평 방향의 탈출로(Side Door) 제공
• 물에 의한 Platinum Catalyst 오염을 방지하여 전극 열화 속도 지연
• 정밀 가공 CNC 라인의 Neuromorphic Control System을 통한 80 micrometres 공차 구현

Impact

• 기존 설계 대비 Power Output 75% 증가
• 비이상적 작동 조건에서 발생하는 효율 손실 40% 개선
• Sensor Network의 Power Consumption 95% 절감(Neuromorphic Processor 적용 결과)