연료전지 해외기술정보
튜브상 연료전지 개발, 소형으로 높은 내구성, 급작동 가능
産業技術總合硏究所 선진제조 프로세스 연구부문은 소형이며 고효율인 튜브상 고체전해질형 연료전지(SOFC)를 개발했다. 전극과 전해질에 저온에서의 산소이온 전도성능이 우수한 세리아계 세라믹스를 사용했기 때문에 종래보다 저온인 500~600℃의 영역에서 작동할 수 있고 발전밀도도 높다. 자동차용 보조전원이나 가정용 분산전원의 모듈 부재로 기대된다.
이번에 개발한 SOFC는 직경이 0.8~1.6밀리미터의 튜브상. 전극은 니켈, 세리아계 세라믹스의 다공질 구조이며, 전해질은 박막인 세리아계 세라믹스를 이용했다. 570℃에서의 발전밀도는 1평방미터 당 1와트를 실현. 이 세라믹스는 급가열 등의 열충격에 약하다고 알려져 있으나, 소형화했으므로 충격에너지가 머물지 않게 되어 내구성이 증가, 급속한 작동이 가능하게 되었다.
産總硏은 신에너지·산업기술총합개발기구(NEDO)의 프로젝트의 일환으로 산학관 공동연구를 하고 있다. 앞으로는 모듈화 기술을 개발, 전원 이외에 원료합성장치나 환경정화장치에 응용할 계획이다. (NK)
첨단 이미지 기술과 연료전지
NIST의 새로운 이미징 장비 덕분에, 과학자들은 수소 연료전지-미래 자동차의 동력원이 될 핵심- 내의 물을 지켜볼 수 있게 되었다.
기존 장비보다 10배나 뛰어난 시각화 장치로, 과학자들은 실제 동작 조건에서 연료 전지 내의 물의 형성과 제거 과정을 지켜 볼 수 있게 되었다.
“이것이 실제로 일어나는 것 그대로입니다. 연료 전지 성능은 매우 섬세한 균형에 의해 결정되기 때문에 내부를 살펴보는 것은 매우 중요한 일입니다”라고 NIST 연구팀을 이끌고 있는 Muhammad Arif가 말했다. “물이 너무 적거나 많으면 연료전지가 동작을 하지 못합니다”
물을 더 잘 관리하는 것은 현재 요구되고 있는 연료전지의 성능, 신뢰성과 수명에 대한 요구 사항을 만족시키기 위한 기초가 된다. 이러한 목표에 도달하면 자동차나 트럭의 동력원이 석유에서 수소로 바뀌게 될 것이다. 새롭게 들어온 Neutron 이미징 장치로, 1㎍ 이하의 물의 양도 검출할 수 있으며 0.02mm만큼 작은 세부사항까지도 식별해낼 수 있다. 결과물은 CAT 스캔과 동영상으로 나오며 기록된 이미지는 최대 30 프레임/초의 속도로 녹화할 수 있다.
NIST의 Neutron 연구 센터에 위치한 연구소는 국가 사용자 시설로 운영되고 있으며, 산업체, 대학과 정부 기관에서 사용될 수 있도록 열려있다. (ACB)
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