✅ 3M의 수소연료전지 분야 기술 및 역할 정리

✅ 3M의 수소연료전지 분야 기술 및 역할 정리

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1️⃣ 수소 생산: 고효율 촉매 기술 개발

📌 기술명: 나노구조 이리듐 촉매

• 배경: 수소는 물이나 메탄으로부터 분리해야 하며, 이 과정에 많은 전력이 필요. 특히 양이온 교환막 물분해(PEM Electrolysis)는 고가의 촉매(이리듐, 백금 등)에 의존.
• 3M의 기술: 기존보다 단위 질량당 반응 표면적을 획기적으로 높인 ‘나노구조 이리듐’ 촉매 개발
• 효과:
  • 귀금속 사용량 최소화
  • 10g의 촉매로 연간 최대 10톤의 그린 수소 생산 가능
  • PEM 수전해 장치의 비용 절감과 내구성 향상 기여

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2️⃣ 수소 저장: 차세대 초단열소재 개발

📌 기술명: 글라스 버블 (Glass Bubbles)

• 배경: 액체 수소는 –253°C 초저온을 유지해야 하며, 기존의 단열재(펄라이트)는 충격과 열팽창에 약해 장기간 사용 시 성능 저하.
• 3M의 기술: 고강도 공기구조를 가진 글라스 버블 단열재
• 효과:
  • 구조 붕괴 없이 압력과 온도 변화에 강함
  • 열전달 거의 없음 → 수소 기화 억제
  • 저장탱크 경량화 및 공간 최적화 → 운송 효율 증가

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3️⃣ 수소 활용: 고체산화물 연료전지(SOFC)용 내열소재

📌 기술명: 넥스텔 세라믹 섬유 (Nextel™ Ceramic Fiber)

• 배경: 고체산화물 연료전지(SOFC)는 600–1000°C의 고온 작동 → 팽창·수축 반복으로 인한 재료 손상 문제
• 3M의 기술: 1300°C까지 견디는 고내열·고내구성 세라믹 섬유
• 적용 분야:
  • 단열재, 가스 밀봉재, 구조 보강재로 사용
• 효과:
  • 장기간 고온 안정성 확보
  • SOFC 시스템의 내구성과 수명 향상

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🔄 종합 요약

단계3M 기술기여 효과

수소 생산	나노구조 이리듐 촉매	귀금속 사용량 절감, 수소 생산 단가 절감
수소 저장	글라스 버블 단열재	초저온 안정성, 저장 탱크 경량화 및 단열 향상
수소 활용	넥스텔 세라믹 섬유	고온 연료전지 시스템 내구성 및 신뢰성 강화