연료전지용 수소 생산공정 촉매

전문가 제언

○ 탄화수소로부터 수소를 얻는 반응은 오랜 동안 연구된 분야이다. 산화제로 수증기를 사용하는 수증기 개질(SR), 산소를 사용하는 부분산화(POX), 수증기와 산소를 같이 사용하는 자열 개질(ATR)과 수성가스 전환반응(WGS) 등이 사용되며, 공업적으로 촉매와 반응조건 등이 비교적 잘 정립된 분야이다.

○ 수소를 사용하는 연료전지에 대한 연구가 진행되면서 운송장비와 같은 탑재된 장비나 소규모 시스템에서 사용할 수 있는 소형 수소생산 장비가 필요하게 되었다. 소형 수소 생산 시스템에서는 비료 생산이나 정유공정에서 사용되는 공정을 그대로 적용할 수 없으며, 액체 탄화수소에서 티오펜, 디티오펜과 같은 황 화합물을 소형 장치에서 제거하는 것은 어렵기 때문에 황의 허용 범위가 넓은 촉매가 필요하다.

○ 탄화수소로부터 수소를 제조하는 소형 수소생산 공정의 첫 단계인 산화반응(SR, POX, ATR)에서 사용하는 촉매 연구 결과는 사용 가능성이 매우 크다. WGS 반응 촉매는 사용 가능성은 있으나 반응기의 부피 등이 문제가 되며, 잔류하는 CO를 제거하는 메탄화 반응과 우선 산화반응에서는 황에 대한 저항에서 더 연구가 필요한 상태이다.

○ 국내에서 출연 연구기관과 대학에서 연료전지에 대한 연구가 진행되어, 이에 따라 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) 등에서와 같이 탑재 방식의 소형 수소 공급방법이 활발하게 연구되고 있다.

○ 그동안 많은 연구 결과가 있어서 상용화가 곧 이루어질 수 있을 것으로 보이며, 국내에서도 후속 연구와 함께 상용화에 대비한 공업소유권의 확보에도 노력이 필요할 것으로 생각된다.

저자

Christian Hulteberg

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

37

잡지명

International Journal of Hydrogen Energy

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

3978~3992

분석자

어*선

분석물

• 연료전지용 수소 생산공정 촉매.pdf [331,164 byte]

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