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PEMFC 캐소드의 브로모메탄 오염

전문가 제언: ○ 브로모메탄에 대한 간략한 소개는 또는 메틸브로마이드(CH4Br, MB)인데, 몬트리올 의정서에서 오존층 파괴물질로 지정되어 2005년부터 세계적으로 사용이 금지된 훈증농약이다. 이에 대하여 이를 대체할 수 있는 훈증활성물질로 국내의 산림청 임업연구원이 이소치오시아네트(Isothiocyanate)를 양고추냉이(겨자무)로부터 추출하여 제조하는데 성공하기도 했다. MB는 세계적으로 토양소득, 검역, 시설물 훈증에 약 7만톤이 사용되는 유독성 물질로서 대체물질 개발을 위해 여러 나라에서 연구 중이다.

○ MB가 자연에서도 공업지역과 훈증한 집 주위에서도 나온다고 하니 연료전지를 설치 운전하면 캐소드로 공기와 같이 빨려 들어올 수 있다. 아직 공해물질이 PEMFC의 산화제인 공기와 더불어 흡입되면서 연료전지의 성능을 저하시키고 중요한 역할을 하는 Pt에 흡착되어 출력을 낮춤과 동시에 내구성에 영향을 끼치는 구체적 논문은 거의 없었다.

○ 우주선은 대기와 단절되어 환기를 하든가 새로운 공기를 계속 공급해야하는 폐쇄공간이어서 이 공간이 우주비행사와 각종 재료에서 나오는 오염물질을 여하히 조절하고 순화하는지에 대한 논문을 전에 본적이 있다. 그때 기억은 오염물의 분석이 천여가지였었는데, 이 논문의 경우는 200종으로 적었다. 폐쇄공간과 대기의 차이가 있기 때문으로 보인다. 문제는 이중 오염물이 그중에서도 할로겐화물(hakides)이 가장 중요한 위해 요소로 판단된다.

○ 이 연구에서 나타난 결과는 Br-이 Cl-보다 더 강한 Pt촉매와의 결합력이 있고 장시간의 오염상태 운전은 자기회복이 부분적으로 어려움을 보고한다. 그런 가운데 할로겐화물의 Pt촉매 표면에서 흡착하고 탈착하는 메커니즘은 추가적인 연구가 필요하다고 보고하였다. 국내는 Pt촉매에 대한 CO피독 연구는 다수 있다. 그러나 캐소드에 흡입되는 공기 중 오염물질에 대한 연구는 세계적으로도 거의 없음에 따라 국내도 이 분야 연구는 아직 이른 단계이다.

저자: Yunfeng Zhaia, et al.
자료유형: 니즈학술정보