학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2001년 봄 (04/27 ~ 04/28, 연세대학교) |
권호 | 7권 1호, p.1861 |
발표분야 | 에너지/환경 |
제목 | CO 기체가 상용막/전극 어셈블리의 성능에 미치는 영향 평가 |
초록 | 연료전지는 연료가 갖고 있는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 에너지 변환장치로서 기존 발전방식의 발전효율(석유 34∼40%, 석탄 30∼36%, 원자력 30∼35%)보다 우수한 효율을 갖는 발전방식이다. 일반전지와는 달리 연료의 연속적인 공급이 가능하며, 단위면적 및 단위 무게당 높은 출력을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 연료전지는 다양한 연료(천연가스, 석탄가스, 석유 및 알코올)를 사용할 수 있으므로 연료 수요 및 공급의 선택 폭이 넓을 뿐만 아니라 다양한 규모로 제작이 가능하고, 소음 및 공해 배출이 매우 적은 이점이 있다.[1-3]. 고분자 전해질형 연료전지는 다른 형태의 연료전지에 비하여 전류밀도가 크고 구조가 간단하며 전해질의 누출이나 손실의 염려가 없어 수송용 무공해 차량의 동력원으로서 아주 적합한 시스템이다. 또한 빠른 시동과 응답특성, 우수한 내구성을 가지고 있고 연료로 수소 이외에도 메탄올이나 천연가스를 개질하여 사용할 수 있다는 장점이 있다. 고분자 전해질형 연료전지의 저공해성 및 높은 에너지출력특성으로 인해 환경오염의 주된 원인중의 하나인 자동차 공해문제를 해결할 수 있는 자동차 대체 에너지원으로의 응용에 관심이 집중되고 있다. 현재 사용되고 있는 자동차의 대부분은 내연기관을 에너지원으로 사용하고 있으며 이 경우 환경 오염물질(NOx, SOx, CO2, dust...)로 인해서 스모그 현상 및 온실효과와 같은 많은 환경문제를 야기시키는 주원인이 되고 있다. 자동차에 대해서도 미국의 경우 캘리포니아 주정부에서는 2003년까지 생산되는 자동차의 10%이상을 ZEV(zero-emission vehicle)로 대체할 것을 법적으로 명시해 놓고 있다. 그로 인해 선진국들의 경우 연료전지의 상용화 단계에 이르러서 다가올 환경규제에 대비하고 있는 상태이다[4]. 앞으로 이러한 PEMFC system의 자동차 동력원으로 사용되기 위해서 고분자 전해질형 연료전지의 개발은 고성능 전극개발, 전극과 전해질 막의 접합(MEA) 기술 및 고효율, 장수명 합금 촉매 개발 등이 주로 이루어지고 있다. 고성능 전극의 경우 저담지 백금촉매를 이용한 전극개발과 고효율의 전극개발에 대한 연구가 진행중이며, 합금 촉매의 연구는 연료 가스 중에 포함된 CO의 피독을 줄이며 수명연장을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 CO 기체가 상용막 전극 어셈블리의 성능에 미치는 영향을 평가하기 위하여 단위전지 운전 온도 및 CO의 농도를 변화시켜 연료전지의 성능을 평가하였다. |
저자 | 유영우1, 주영환2, 이상수, 설용건, 김창수 |
소속 | 1연세대, 2한국에너지기술(연) |
키워드 | commercial membrane; CO poisoningl |
원문파일 | 초록 보기 |