| 초록 |
최근 지속적인 화석연료 소비에 따라 에너지 고갈 문제로 이를 대체할 수 있는 에너지원에 대한 관심이 급증하고 있다. 특히, 친환경 에너지원인 수소에너지의 경우 지구상에 매우 풍부하게 존재할 뿐만 아니라 인체에 무해하고 연소 후 물을 형성하기 때문에 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 수소 연료는 수증기 개질 공정 (Steam Reforming), 부분산화공정 (Partial Oxidation), 자연 개질 공정 (AutoThermal Reforming) 등을 통해 생산되는데, 이 중 수증기 개질 공정의 경우 현재 상용화된 대표적인 공정이다. 특히 메탄올을 원료로 사용한 메탄 수증기 개질 공정 (Steam Methane Reforming, SMR)은 매장량이 많은 메탄 사용으로 원료 공급이 원활하고 우수한 수소 변환율 및 높은 수소 생산량 등의 다양한 장점을 가지고 있다. 하지만 SMR 반응은 600-800°C의 고온에서 진행되어 메탄 개질 온도까지 소요되는 시간이 길고 공정비용이 높다는 단점이 있다. SMR 반응 온도 및 수소 전환 효율을 증가시키기 위해 메탄 개질 촉매 (Ce, Ru, Pt 및 Ni 등)가 사용된다. 이러한 메탄 개질 촉매는 Al2O3,ZrO2및 La2O3등과 같은 세라믹 지지체에 담지되어 사용되는데 세라믹 지지체들의 경우 열충격 (Thermal shock)에 취약하고 열전도도가 낮다는 치명적인 단점이 있다. 이러한 단점을 극복 할 수 있는 방법으로 높은 열전도도 및 내열충격성을 보유한 금속 합금 폼 지지체에 대한 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 초음파 분무 열분해법을 이용하여 금속산화물이 코팅된 다공성 금속 합금폼을 제조하였고, 이들의 구조 및 형상은 주사전자현미경 (Scanning electron microscopy)을 이용하여 분석하였고, 결정구조 및 화학적 결합 상태는 X-선 회절법(X-ray diffraction, XRD) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 또한, 샘플의 내식성 및 화학적 안정성 평가를 위해 정전압-전류 측정법(cyclic voltamatery)를 이용하여 분석하였다. 위 내용은 2017년 추계학술대회에서 더 자세히 논의 될 것이다. |
