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다공성 세리아-지르코니아-알루미나 나노 복합재료

전문가 제언: ○ 화석연료 사용에 따른 지구 온난화와 자원의 고갈로 인하여 화석연료의 경제성은 점점 떨어질 것으로 예상되어, 선진국은 미래형 에너지 기술개발에 많은 투자를 하고 있다. 수소는 석유화학공업, 전자산업 분야 등에도 수요가 많다. 현재는 에너지와 자원을 대량 소비하는 기술에서 탈피하여 적은 자원으로 높은 에너지 효율을 발휘하는 연료전지의 저공해 에너지원으로 각광을 받고 있다.

○ 화석연료를 이용한 수소 제조에서 소재 측면에는 두 가지 과제가 있다고 본다. 하나는 수소의 생산, 저장, 이용분야에서 성능이 대폭 향상된 촉매 및 산소흡장 촉진제를 개발하는 것이다. 최근에는 무기재료를 이용한 나노나 미세구조의 제어에 대한 연구가 진행되고 있다. 기타 저가의 촉매 신 물질개발과 저온에서 사용이 가능한 촉매개발 등이 필요하다.

○ 두 번째 과제는 단계별로 요구되는 기체분리 공정의 효율을 올리는 것으로, 이를 위해 분리막의 선택적 투과성과 내구성을 향상시켜야 한다. 기존에는 귀금속 막소재가 많이 이용되었으나, 향후에는 실리카, 제올라이트 등의 저온형 미세구조의 무기막에 대한 연구가 진행되고 있다.

○ 이 문헌은 미세구조 재료의 고온 안정성을 향상시키기 위해 첨가원소와 첨가량을 조정하고, 소결에 따른 표면적과 미세직경의 억제에 대한 연구를 실시하였다. 이를 위해 -Al2O3에 CeO2-ZrO2를 첨가하여 내열 및 내수증기성 향상에 대한 특성을 평가하였다.

○ 국내에서도 이 분야는 많은 관심을 가지고 연구를 하고 있다. 에너지 수입 의존율이 높은 국내에서는 소재 신기술 개발을 통한 에너지기술 선도와 에너지 수급의 자립화가 필요한 상황이다. 이를 위해 산업체, 학계, 연구기관이 협력하여야 한다고 생각된다.

저자: Takayuki Nagano
자료유형: 학술정보