내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

고온 연료전지용 프로톤 교환 멤브레인: 최근의 연구동향과 앞으로의 과제

전문가 제언: ○ 프로톤 교환 멤브레인 연료전지(PMEFC)는 화석에너지로부터 방출되는 공해물질은 감소할 수 있는 깨끗한 에너지원의 하나로 크게 주목을 받고 있는데 특히 PMEFC는 효율이 높은 휴대용 전원이나 소형 발전장치로 활용할 수 있다는 특징을 가지고 있다. PEMFC의 가장 중요한 부분인 전해질은 아노드로부터 캐소드로 프로톤을 이동시키는 역할을 담당하며 수소는 아노드에서 촉매로 산화되어 프로톤을 생성시키며 캐소드로 이동한 프로톤은 산화되어 물을 생성시키므로 대기 중으로의 공해물질의 방출을 크게 줄일 수 있다.

○ 연료전지에서 진행되는 프로톤 교환 반응에서 프로톤 교환 매질로 액상 전해질을 사용할 수도 있으나 최근에는 취급이 용이하며 대량생산이 가능하며 반응가스의 투과에 대한 저항성이 높은 고상의 프로톤 교환 고분자 전해질을 이용하는 방향으로 전환되고 있다. PMEFC는 100℃ 이하의 저온에서 작동하는 것과 100℃ 이상에서 작동하는 고온 PEMFC 로 구별할 수 있는데 저온 PEMFC에서는 촉매로 사용하는 백금이 반응 중에 생성되는 CO에 의한 독성에 의한 촉매 활성의 감소가 나타난다. 80℃에서 작동되는 PEMFC에서는 효율이 40~50%이며 반응 중에 발생되는 열을 제거하기 위해 냉각기가 필요하다.

○ 이러한 문제들은 연료전지의 작동온도를 높여 CO에 의한 촉매 활성 저하를 억제하고 증가된 프로톤의 확산속도로 저온 작동 시에 요청되는 냉각과정을 생략할 수 있다. 고온에서 효율성 높게 작동하는 고온연료전지를 실현시키기 위해서는 100℃ 이상의 온도에서도 프로톤 전도도가 높고 물을 보지할 수 있으며 10년 이상 사용할 수 있는 내구성을 가지는 저렴한 원가의 고분자 전해질 멤브레인 개발이 요구된다.

○ 본고는 고온에서 작동하는 연료전지용 프로톤 교환 멤브레인의 합성, 멤브레인 전극집합체의 구축, 성능평가에 대한 최근의 연구결과를 소개하고 있는데 본고는 국내의 학자의 주도 하에 집필된 것으로 현재 국내에서 활발하게 진행되고 있는 고온연료전지 개발 종사자들에게 유용한 자료를 제공하고 있는 것으로 사료된다.

저자: Saswata Bose
자료유형: 학술정보