유기고분자막속에서의 프로톤 이동

전문가 제언

○ 고체 또는 액체속에서의 프로톤 전도메커니즘을 준탄성산란을 이용하여 규명해 가는 보고서이다. 생체 속에서의 경이로운 물과 프로톤 이동을 통한 에너지와 영양분의 이송은 프로톤과 물 분자만이 통과할 수 있는 좁은 친수적 채널경계로 구현하고 보다 많은 물분자와 프로톤을 모우기 위한 개구부는 깔때기 모양의 소수적 물질로 구현하고 있다.

 

○ 고체고분자연료전지에 사용되고 Nafion전해질막에서는 고 함수율막에서는 거의 vehicle 메커니즘에 의한 프로톤인 것으로 추정하고 있다. 이는 확산계수가 전기화학적으로 측정한 프로톤 전도도로부터 추정한 확산계수와 거의 일치하기 때문이다. 그러나 프로톤 이동에 느린 프로톤운동모드와 빠른 운동 모드가 동시에 존재하고 이들 계수사이에는 일정한 관계가 존재하기 때문에 Grotthus에 의한 기여도 있다는 주장도 있어 결론을 얻지 못한 상태이다.

 

○ 연료전지자동차 등의 본격적인 보급을 위해서전 세계는 고온저습전해질 막개발에 열중하고 있다. 이의 실현을 위해서도 준 탄성산란실험 등을 활용한 프로톤 전도 메커니즘의 규명은 매우 중요하다. 물질 내에서의 프로톤 이동 메커니즘 등의 기초과학적인 연구가 더욱 중요해지고 이것이 곧 국제경쟁력이 되는 시대가 되고 있다.

 

○ 한국원자력연구원의 연구용 원자로 등을 활용한 냉-열 중성자 산란실험장치의 고도화와 ㎰오더의 소과정을 관찰할 수 있는 레이저분관기술과 고 시간분해능의 비행시간측정법 등이 꼭 갖추어야 할 필수장비이다. 포항방사광 가속기, 광주과학원 광학센터의 기능도 강화해야 한다.

 

○ 2014년말에 Toyota는 고급승용차 가격대인 70,000$로 세단형 연료전지자동차를 일본의 4대도시권과 미국 캘리포니아 주 등에서 시판한다. 2020년 본격적인 보급기에는 현재의 세단형 승용차와 동등한 20,000~30,000$에 시판할 수 있다고 한다. 현대의 연료전지자동차는 100,000$이 넘는 것으로 알려져 있다.

저자

Y. Fukushima and S. Fujita

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

63(7)

잡지명

Radioisotopes

과학기술
표준분류

에너지

페이지

381~387

분석자

조*

분석물

• 유기고분자 및 고체산화물 전해질막 속에서의 프로톤 이동.pdf [200,063 byte]

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