SOFC(고체 산화물 연료전지)의 분석 및 발전 방향

소개

Fuel Cell은 연료의 화학 에너지를 전기화학적 산화/환원에 의해 전기 에너지로 직접 변환시키는 장치로 전지와 같은 충전 과정이 없이 외부에서 화학 반응물을 공급받아 연속 발전을 하게 된다. 여러 가지 형태의 Fuel Cell이 있으나 먼저 기본적인 연료전지의 원리에 대해서 알아보고 이론적인 개념도를 벗어나 실제 에너지 생산에 원리에 대해서 알아본다, 그리고 산업 전반에 걸쳐 상용성이 가장 높지만 고열이라는 문제점과 기술운용의 난이도, 소재의 개발문제에 놓여 있는 SOFC에 대해 자세히 알아보고 현재의 개발동향과 연구 성과 등에 대해서 알아보고 발전가능성에 대해 생각해 보겠다.

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목차

서론
본론
가. 연료전지의 기본개념
나. SOFC
결론

본문내용

서론

Fuel Cell은 연료의 화학 에너지를 전기화학적 산화/환원에 의해 전기 에너지로 직접 변환시키는 장치로 전지와 같은 충전 과정이 없이 외부에서 화학 반응물을 공급받아 연속 발전을 하게 된다. 여러 가지 형태의 Fuel Cell이 있으나 먼저 기본적인 연료전지의 원리에 대해서 알아보고 이론적인 개념도를 벗어나 실제 에너지 생산에 원리에 대해서 알아본다, 그리고 산업 전반에 걸쳐 상용성이 가장 높지만 고열이라는 문제점과 기술운용의 난이도, 소재의 개발문제에 놓여 있는 SOFC에 대해 자세히 알아보고 현재의 개발동향과 연구 성과 등에 대해서 알아보고 발전가능성에 대해 생각해 보겠다.

본론

가. 연료전지의 기본개념
연료전지는 수소만을 골라내어 연료전지의 연료 극에 수소를 공급한다. 이렇게 만들어진 수소를 밑에 있는 단위전지의 연료 극에 공급해 주는 것이다. 연료전지에서 전기를 일으키는 하나의 기본체인 셀(cell)의 모양이다.

연료전지의 실제 공정을 살펴보면, 아래 그림은 연료전지의 전기가 생성되는 과정을 나타낸 것이다.
한 개의 셀(cell)에서 전기가 발생하지만 이 전기의 양은 우리가 실생활에 사용하기에는 매우 적은 양이므로 셀(cell)들을 여러 개 포개서 많은 양의 전기에너지로 사용하게 된다. 여러 개의 셀(cell)들을 모아 놓은 것을 스택(Stack)이라고 한다. 즉 이 스택에서의 발전효율이 연료전지의 전반적인 성능을 좌우 한다고 볼 수 있다.

나. SOFC

고체산화물 연료전지는 안정화 지르코니아(YSZ, Yttria stabilized zircornia)를 전해질로 하는 방식의 개발이 추진되고 있다. 지르코니아(ZrO2)는 결정구조가 1,150℃ 정도에서 단사정형에서 정방정형으로 바뀌며 부피가 9%정도 변화한다. 부피 변화를 감소시키기 위하여 칼슘, 이트륨(Yttrium, Y) 등의 산화물을 지르코니아에 고용(solid solution)시키는데 이러한 고용체를 안정화 지르코니아(stabilized zirconia)라 한다.

참고자료

· 용융탄산염 연료전지용 Perovskite type cathode 개발 및 성능 예측 모델 연구 1991.2 동력자원부
· Development of technology for manufacturing phosphoric acid Fuel Cell stack 1991.2 동력자원부
· Solid polymer Electrolyte를 사용한 연료전지에 관한 연구 1991.2 동력자원부
· 인산형 연료전지용 전극 제작 및 응용 1991.2 동력자원부
· 고체 산화물 연료전지 나노소재 한국과학 기술정보 연구원
· 연료전지 <국가전략 산업분석> 한국과학 기술정보 연구원
· http://www.yeskisti.net/yesKISTI/Briefing/Trends/index.jsp
· http://www.mrs.org/publications/bulletin/2005/aug/aug05_intro_abstract.htm
· http://www.mctnet.org/search/view_detail.jsp?row_id=2721&pk=464&set_id=0&dbname=t_tech_analysis
· http://www.kosen21.org/
· http://www.sait.samsung.co.kr/research/energy/fuelcell.jsp
· http://www.hyundai-motor.com/
· http://www.gsfuelcell.com/
· http://www.samsungsdi.com
· http://www.skc.co.kr
· http://www.lscable.co.kr
· http://www.hankyung.com/news/app/newsview.php?aid=2007061140121&ltype=1&nid=000&sid=0001