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고체산화물 연료전지 열화기구 연구 동향

전문가 제언: ○ 현재의 전력은 주로 석탄연료연소에 의해 공급되면서 세계 온난화와 환경오염을 유발하고 있어서, 새로운 환경-보존적 경제성을 지닌 청정에너지계통이 개발되어야만 하는데, 그 대안이 바로 연료전지이다.

○ 여러 가지의 연료전지 중에서 최근에 분산전원이나 자동차용 전원 혹은 주택용 전원으로 주목을 받고 있는 연료전지로는 가장 효율이 높은 고체산화물-연료전지(SOFC)로서, SOFC 발전계통은 귀금속 촉매, 고가 소재 및 개질기 등을 사용하지 않기 때문에 경제성이 탁월한 것으로 전망되고 있다.

○ 특히, SOFC는 재래의 열-순환계통과 연계되면 열효율을 더욱 증가시킬 수 있는 한편, 잡음과 진동이 낮아서 도심지 설치가 가능하다. 이에 불구하고, SOFC는 내구성, 신뢰성 및 가격 문제로 인해 상업단계에 진입되지 못하고 있는바, 이를 위하여 SOFC 계통-관련 예측/진단수단에 영향을 미치는 열화기구의 연구가 요구되고 있다.

○ 본 개관에서는 고장이나 파손원인 관련문헌이 재조명되고, SOFC 전극 미세구조 열화, 특히 전극 미세구조 소결, 크롬생성물-기인 양극 미세구조 독화, 음극 탄소-침적, 음극 황-독화 및 붕소 양극-독화에 관계되는 SOFC 전지-열화현상과 관련결함 탐지방법론이 재검토되었다.

○ 한편, 옴-저항 증가의 원인이 되는 열화현상에 관련된 기술들도 토의되었으며, 특수한 유형학적 파손모드 감지용 진단계통 영향변수와 분석방법론이 확립되고 있다.

○ 이 연구동향들은 장래의 SOFC 건전성과 내구성 및 경제성 향상을 위한 관련연구 활동들을 촉진시켜줄 것이다.

저자: L. Barelli, E. Barluzzi, G. Bidini
자료유형: 학술정보