총알을 튕겨내는 나노 갑옷
호주의 연구진은 탄소나노튜브를 사용한 섬유를 개발하여 총알이 빗겨나가게 하여 기존 갑옷을 입었을 때 나타나는 무딘 외상(blunt force trauma)을 줄일 수 있도록 하였다고 발표하였다.
Kevlar, Twaron 또는 Dyneema와 같은 기존 방탄 재료는 다층의 고강도 폴리머로 구성되어 총알의 힘을 흡수하게 되어 있다. 그러나 이 재료들은 착용한 사람이 내상을 입거나 무딘 외상을 입을 수 있다는 단점을 가지고 있다.
시드니 대학의 첨단 재료 기술 센터의 Liangchi Zhang과 Kausala Mylvaganm은 새로 개발된 재료는 탄소나노튜브를 사용하여 힘을 흡수한다기 보다는 총알이 빗겨나가게 한다고 말했다.
테스트된 나노튜브는 초당 1000, 3500 마일의 속도로 충돌한 다이아몬드 총알에 의해 0.7nm폭에 약 7.5nm의 길이로 변했다. 이러한 방법으로 나노튜브 섬유는 6층으로 구성된 약 0.6mm의 천으로도 총알의 침투를 막을 수 있게 된다. ACB
빛의 조작과 측정을 위한 새로운 방법
영국의 Bath University의 한 연구팀은 떠오르는 연구 분야인 Atto Second technology [(초)이하의 시간에 벌어지는 현상을 다루는 기술] 분야의 발전을 이끌 게 될 오직 10억10억 분의 1초간만 지속 되는 빛 을 조작하고 측정할 수 있는 새로운 기술을 개발했다.
이러한 극히 짧은 시간 동안만 유지되는 빛 은 전자와 같은 원자보다 작은 입자의 순간적인 운동을 더욱 정확히 측정할 수 있도록 해준다. 지금까지 대부분의 연구자들은 이러한 (초)이하의 극히 짧은 펄스를 만들기 위해 불활성가스의 방전을 통해 생성되는 아주 넓은 파장대역을 지니는 빛을 이용해 왔다. 이러한 방법은 10억 Watt정도의 어마어마한 에너지를 필요로 했으며 이는 Atto Second Techonlogy 응용분야의 상업적인 이용을 제한하는 요소로 작용해 왔다
<빛과 가스의 포획>
기존의 방식과는 다르게, Bath University의 Benabis 연구팀은 빛과 가스를 포획하기 위한 효과적인 방법으로 머리카락정도의 두께를 가진 Photonic Crystal Fiber(PCF)를 사용했다. 그동안 (PCF)방식으로 생성된 빛은 atto second technology에 응용되기엔 파장대역이 너무 좁았다. 그러나 Benabis연구팀은 기존의 방식에 비해 백만분의 1만의 에너지만을 필요로 함과 동시에 넓은 파장대역을 갖는 Kagome´ lattice를 이용한 새로운 방법을 개발했다. “이론적 한계치에 접근하는 극히 짧고 강력한 빛의 생성에 소요되는 현저히 절감된 비용과 기존의 것들 보다 소형화된 장비들은 매우작고 미세한 물질에 대한 탐구를 실용화시킬 것입니다.”라고 연구팀의 수장인 Banbis는 말했다. 그는 이에 덧붙여 이 새로운 발견이 응용물리분야를 한걸음 진보시킬 만큼 혁신적일 뿐 아니라 광학 분야의 발전에 지대한 공헌을 할 것이라 장담했다. 현재까지 PCF를 이용한 응용분야는 광자들이 PCF의 클래딩에 존재하는 것을 막아 PCF의 중심부에 머물도록 하는 역할을 하는 Photonic Band Gap을 이용한 분야에만 한정되어 있었으며 이는 PCF를 이용한 응용분야의 효율을 제한하였다. 이에 Benabid 팀은 다양한 파장대역의 빛이 특별한 상호간섭 없이 서로 다른 형태로 존재할 수 있다는 점을 이용하여 Photonic Band Gap을 이용하지 않고도 빛을 Fiber 내에 포획할 수 있는 새로운 방식을 고안해 내었다.
<관련분야의 기술적 대약진을 이끈 연구>
물리학자들은 이러한 모드를 연속 내에 존재하는 고정 상태라 하며 광자들 사이에 그것들이 존재한다는 것은 양자역학의 태동기이던 1930년대에 이미 예견되어졌다. Benabis에 따르면 그의 연구는 이론적으로 혁신적 진보라고 한다. 왜냐하면 그것은 bound mode가 실제로 존재한다는 것을 보여준 첫 예이기 때문이다. ACB
Case 대학 에너지 연구분야에 360만불 투자유치
오하이오 주에 위치한 Case University는 최근 Case에서 운영하는 Great Lake Institute for Energy Innovation(GLIEI) 으로부터 360만불의 연구지원금을 유치하였다. 이번 지원금은 주로 협회의 이사 선출 및 에너지 분야에 있어 높은 명성을 지닌 전문가를 고용하는데 쓰일 예정이라고 한다. Case University의 공대학장인 Norman 샤두에 따르면 이 협회의 목적은 에너지 관련 연구를 실용화 하여 경제개발을 촉진하는데 있다고 한다. 그는 오하이오의 북동쪽에 위치한 에너지 연구센터를 에너지 관련기술의 상용화를 담당하는 거점으로 만든다는 계획을 가지고 있다. 앞으로 Case의 연료전지와 풍력발전 분야의 업무는 (GLIEI)의 새로운 정책방향에 따라 진행 될 것으로 보인다. ACB
세라믹을 이용한 무통증 바늘의 개발
University of North Carolina의 Roger Narayan이 이끄는 연구팀은 Two-Photon Polymerization을 이용한 통증 없이 약물을 주사할 수 있는 매우 가는 주사바늘의 개발에 대한 연구를 진행하고 있다. 부착할 수 있는 패드위에 배열 되도록 설계된 이 바늘들은 매우 미세하여 환자들이 통증을 느끼지 않도록 하면서도 기존의 피내주사(Hypodemic)와 맞먹는 높은 효율로 약물을 주입하거나 혈액을 채취할 수 있다고 연구원들은 이야기 한다. 의공학 분야의 연구자들에게 있어 전문적 의학교육 또는 실습을 받지 않은 일반인들이 외상을 유발하지 않으면서도 최소한의 고통만으로 정맥주사를 놓을 수 있도록 하는 것은 오랜 기간 동안 풀어야 할 숙제였다고 연구자들은 이야기 했다. 이를위해 최근까지 가장 유망시 되어졌던 기술은 스테인레스 스틸과 티타늄 미세 바늘을 이용한 방법이였다. 하지만 금속으로 제작된 바늘의 쉽게 부서지는 경향은 미세바늘 주사의 실용화를 어렵게 하고 있다. 하지만 세라믹스를 유기적으로 합성시키는 (Ormocer) Two-Phonon Polymer
ization방식을 통해 제작된 미세바늘의 경우 기존의 미세바늘에 비해 높은 기계적 강도를 지닐 뿐 아니라 다양한 크기로 제작될 수 있는 장점을 지니고 있어 무통증 바늘의 실용화를 이끌 기술이 되리라 예상되고 있다. ACB
군인들의 건강진단을 위한 이식가능 건강진단 센서
University of Connecticut (UConn)의 연구자들은 피부 속에 이식하여 전장 속에 있는 병사들의 건강상태를 진단할 수 있는 이식 가능한 마이크로 칩을 개발하고 있다고 UConn의 화학 교수이자 재료과학 연구소장인 Fotios Papadimitrakopoulos는 전했다. 현재 개발되고 있는 이식형 건강진단 센서는 기존의 피내주사(Hypoder
mic)를 통해 피부층 아래에 이식될 수 있을 정도로 작은 크기의 실리콘 나노센서로 구성되어 있으며 이러한 센서는 군인들의 손목에 이식되도록 설계되어 있다. 이식된 센서들은 군인들이 착용하게 될 손목시계모양의 트랜스미터 (*마이크로 칩으로부터 받은 신호를 읽을 수 있게 표시해주는 장치)로 건강지표가 될 정보들을 전달하며 현재 개발 중인 센서의 경우 주로 탈진 및 영양실조의 지표가 되는 글루코스와 락토오스의 레벨을 표시하는 용도로 사용될 예정이다. 본 프로젝트의 성공 여하는 각종 호르몬 및 효소를 검출할 센서를 병사들의 몸속에 부작용 없이 어떻게 주입할 수 있는 가에 있다고 한다. 인체의 면역 시스템은 주입된 센서를 이물질로 보고 방어세포로 하여금 이물질을 공격하도록 한다. 만일 이 과정에서 이물질을 제거하지 못했을 경우 신체는 마치 조개가 진주를 생성하듯 주입된 센서를 조직세포로 감싸 다른 조직과 격리시킨다.
문제는 이렇게 격리된 마이크로 센서가 심장조절기 및 세동기 와는 다르게 격리된 상태에서는 작동을 할 수 없다는데 있다. 따라서 인체가 센서를 공격하고 이로 인해 센서가 제 기능을 하지 못하는 것을 막기 위해 연구자들은 항 염증제가 서서히 방출되는 젤 형태의 코팅을 개발했다. 이는 이식된 센서가 최소 3개월간 정상적인 동작을 할 수 있도록 도와준다. UConn의 연구자들은 앞서 설명한 센서의 초기모델을 조립하여 공개하였으며 공개된 모델들은 손목에 착용될 트랜스미터와 함께 정상적으로 동작하고 있다. 그들은 5년 내에 이러한 진단용 소자들의 임상실험이 가능할 것 이라 예측하고 있으며 이 프로젝트는 부시정부의 국방부로 부터 지급받는 160만불에 달하는 연구 지원 자금으로 진행되고있다. ACB
플라스틱 인공뼈(Plasti-Bone) 5년내 시장 진입 가능
시장진입에 최소 5년 이상이 소요될 것이라 생각되어 왔던 Ceramics가 코팅된 플라스틱 재질의 인공뼈가 Arizona Firm 과 University of Arizona의 John A. Szivek교수와의 협동에 의해 성공적으로 이루어짐에 따라 시장진입까지 소요되는 기간이 줄어들 것으로 예상된다. 면역시스템으로부터 공격을 피하기 위해 세라믹으로 덮여져 있는 이 제품은 새로운 뼈의 성장을 도울 정도로 강력하면서도 인체에 의해 흡수되고 대체될 수 있을 정도로 많은 기공을 포함하고 있으며 이러한 특징은 흡수성이 거의 없어 필연적으로 교체되어야 하는 금속 그리고 흡수율은 높지만 인공뼈로 쓰이기엔 너무나도 부서지기 쉬웠던 생물학적 구조물들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 물질로 받아 들여 지고 있다. 개발자들은 새로운 플라스틱 인공뼈가 컴퓨터디자인과 빠른 모형제작의 용이성을 이용하여 환자들의 골격 등의 신체적 특성들을 고려하여 환자의 몸에 정확히 들어맞게 설계되는데 적합하다고 한다. 또 다른 장점으로는 플라스틱 인공뼈가 인체에 들어갔을 때의 흡수율을 물질의 기공도와 세라믹 코팅의 두께를 변화시킴으로 해서 조절 가능토록 할 수 있다는 것이다. 본 연구를 진행하고 있는 연구자인 A. Szivek는 Plasti-bone의 다공성 구조는 충분한 기계적 강도를 유지하면서도 치료되어야 할 부위로 혈액이 공급되는 것을 도와주는 역할을 한다고 한다.
부분적으로 남아있던 원래의 뼈는 8주내에 새로이 이식된 플라스틱 인공뼈에 접합되기 시작한다. 결국 이식된 인공뼈는 생물학적으로 흡수되고 완벽하게 뼈 조직으로 대체된다. Plasti-bone은 조직공학 시장으로의 진출을 목표로 하고 있으며 2010년까지 800억불의 시장을 만들 것으로 예상되고 있다. ACB
MIT 빛에 의해 작동되는
마이크로 머신개발
MIT의 연구팀은 전기 대신 빛으로 동작하는 마이크로 칩의 개발을 위한 새로운 개념을 연구하고 있다. 그들은 무선통신, 분광학, 그리고 원격 탐사 등의 혁신적 진보를 앞당길 수 있는 근본적으로 새로운 기술적 요소들의 출현을 가능케 할 이 칩이 처리해야 할 빛에 의해서만 제어되고 움직일 뿐 별도의 전원공급 장치 및 광원이 필요 없이 스스로 작동할 수 있다는 기술적 설명과 함께 이 기술이 적용되어 작동할 극히 미세한 칩들을 어떻게 구성시킬 것인지를 보여 주었다. 같은 연구소 Milos Popvic과 함께 본 기술의 이론적 개념을 고안한 MIT의 Peter Rakih에 따르면 새로이 고안된 개념을 적용할 수 있는 응용분야는 상상을 초월할 것이라 한다. 예를 들어 어떠한 전력도 사용하지 않고 광통신에 사용되는 파장대역을 조절하거나 광섬유 네트워크를 통해 전송되는 신호들을 자동적으로 처리하는 장치를 만드는데 사용될 수 있다. 연구자들은 빛의 방사에 의한 광압(radiation pressure)을 활용하는 방안으로 칩의 표면위에 1마이크로 미터정도 크기의 고정부와 이동부로 구성된 2개의 링을 올려놓은 구조를 고안하였다. 충분한 광압을 지닌 빛이 두 개의 링 구조물의 안쪽 벽에 입사될 경우 이동 부를 구성하고 있는 링은 움직이게 되며 이는 두 개의 링의 초기배열을 특정한 위치로 이동시켜 빛의 진행 방향 및 주파수르 변환시키는 역할을 한다
<광섬유 응용분야>
광섬유 네트워크를 통해 전송되는 Data의 Process는 앞서 소개한 개념의 응용 분야 중 하나이다. 오늘날 광섬유 네트워크에 이용되는 발진자는 마치 오페라 가수가 공연 전 자신의 목소리와 연주의 조화가 깨지지 Wine Glass Ring을 이용해 자신의 음색을 맞추듯 입사되는 빛의 주파수와 동일한 주파수의 신호를 만들기 위해 전력이 소모되는 동조 과정을 거쳐야 한다. 하지만 본 개념을 응용한 스마트한 발진자는 수시로 변하는 입사되는 레이저의 주파수를 스스로 찾아 동조화 할 수 있으며 이는 마치 오페라 가수가 맞춰야 할 음색을 찾는데 기준이 되는 역할이 아닌 오페라 가수의 음색을 스스로 따라가는 Wine Glass Ring과 비교할 수 있으며 본 발진자는 캔틸레버와 조합하여 사용할 경우 MEMS 소자에도 적용되어 미세 광학 소자의 개발에도 사용될 수 있을 것이라고 개발자인 Rakich는 전했다. 그는 앞서 소개한 미세소자와 같이 입사되는 빛에 맞춰 스스로의 구조 및 기능을 변화시킬 수 있는 시스템은 자연의 어디에도 존재하지 않는다고 덧붙였다.
<새로운 개념의 실용화>
본 연구를 수행한 연구자들은 현재 그들의 새로운 모델을 적용한 Ring 모양의 구조물과 그 응용에 집중하고 있지만 그들이 고안한 새로운 개념은 그 이외의 수많은 나노구조물의 응용분야에 적요될 수 있을 것 이라 예상된다. “우리의 목표는 광력(빛을 동력원으로 하는)을 이용하지 않으면 수행될 수 없는 분야에 이용 될 수 있는 다양한 미세소자를 개발하는데 있습니다.” “하지만 우리의 목표를 위해 가장 먼저 수행될 과제는 우리가 고안해낸 개념이 실용화 될 수 있는지를 증명하는 것일 겁니다”라고 개발자인 Popvic은 설명했다. 본 연구는 부분적으로 MIT의 군사기술연구소 부설 육군 연구센터의 지원금으로 진행되고 있다. ACB
고체산화물연료전지 시스템의 50%
‘효율 한계’ 달성
Acumentrics와 Nippon Steel은 최근 개발한 고체산화물연료전지 시스템이 일본 신에너지산업기술총합개발기구(NEDO)가 수행한 테스트에서 52% DC(42% AC)의 net 전기 효율과 83%의 전 효율을 나타낸다고 발표하였다. 신에너지산업기술총합개발기구(NEDO)의 대표는 50%의 효율 비 이상인 고체산화물연료전지는 아주 중요하다고 주장했다. 왜냐하면 50%의 효율 비 이상인 고체산화물연료전지는 일반적으로 동일한 크기의 디젤 발전기 시스템에서 얻을 수 있는 효율 비인 30%를 상당히 초과하기 때문이다.
Acumentrics의 선임 부사장 겸 최고기술책임자인 Norm Besette은 52%의 net DC 효율로 인하여 10㎾ 이하에서 발전이 가능하다는 것을 강조하였다. 또한 그는 Acumentrics의 고체산화물연료전지 시스템을 통하여 발전 설비와 주거용 난방과 같은 메가와트 단위의 애플리케이션에 고체산화물연료전지의 사용이 더욱 현실화 되었다고 말한다. Norm Besette는 “비록 대 단위 제조에서는 작동 수명, 장비비용과 관련된 많은 어려움이 있지만 앞으로 더 넓은 분야에서 상업적 실현이 가능하다”고 말한다.
Acumentrics의 원통형 고체산화물연료전지 기술을 사용한 8.8㎾ 고체산화물연료전지 시스템은 수증기 개질로 얻어진 천연 가스를 연료로 하여 3000시간동안 성공적으로 작동하였다. 수증기 개질이란 가스가 화학 변화를 일으키면 연료전지가 이것을 전기로 변환시키는 공정이다.
Norm Besette에 따르면 Acumentrics의 수증기 개질은 효율이 좋고 이산화탄소의 배출이 적기 때문에 현재 주로 사용되는 부분산화 방법보다 우수한 특성을 보인다고 한다.
Norm Besette은 “신에너지산업기술총합개발기구(NEDO)의 테스트는 부분산화 방법이 아닌 수증기 개질을 통하여 발전할 경우 37%에서 52%까지의 효율 증가를 얻을 수 있다고 말했다. 또한 고체산화물연료전지를 이용하면 50%의 천연가스-AC 전기 변환효율을 얻을 수 있다”고 말했다. ACB
생산라인 장비를 통한 광 발전 제조비용 절감
미국 캘리포니아 산타클라라에 위치한 Applied Materials 사는 5.7m2 또는 2.2×2.6m 사이즈의 유리 패널을 사용하여 박막 광 발전(PV) 모듈을 생산할 수 있는 세계 최초의 유일한 통합생산으로 완전 자동화 된 고수익 생산라인인 선팹(SunFab) 생산 라인을 구축하고 있다. 이 시스템은 생산비용과 설치비용을 최소화하기 위하여 단일접합 비정질 실리콘 박막과 고 효율의 이중접합 미세 실리콘 박막을 8세대 기판에 올릴 것이다. 궁극적인 목표는 제조단가를 와트 당 일 달러 이하로 낮추고 와트 당 구동 광 발전 단가를 기존 에너지 수준으로 맞추는 것이다.
선팹(SunFAb)은 장비만 보유하고 있는 일반 라인이 아닌 모든 장비를 보유하고 자동화, 설계·설치 프로그래밍 시스템, 측정 기술, 가격 경쟁력, 서비스/공급 조건을 모두 갖춘 박막 라인이다. 이 시스템의 핵심은 어플라이드 매터리얼스(Applied Materials)사의 클러스터 툴로 5.7m2 사이즈 유리 기판에 적용되는 선팹(SunFab) PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)(실리콘 흡수 층 형성, p층을 형성하기 위한 전용 챔버 포함)와 금속 접합 층을 형성하기 위한 Aton PVD
(Physical Vapor Deposition)이다.
선팹(SunFab)은 매년 생산 라인마다 50~75㎿의 용량을 보유할 수 있고 시간 당 20장의 유리 시트를 가동할 수 있다. 이 유리 시트는 매해 800,000m2으로 환산할 수 있다. Applied Materials 사는 2008년 중반까지 첫 유리 기판의 생산 증가를 위하여 Moser Bear로 툴을 보낼 것이다. 12개의 생산라인을 포함한 공장들은 대다수의 전류 광 발전 연구소보다 작은 500~1000㎿ 범위가 될 것이다. 이것으로 볼 때, 선팹(SunFab)과 공장들의 규모는 위험성이 낮고 새로운 제조 방식으로 접근이 용이할 것이다. 결과적으로 20%이상 생산 비용과 설비 비용을 절감할 수 있을 것이다. (참조 www.appliedmaterials.com). ACB
주요 백업 애플리케이션을 위한 미 국방부(DOD)의 연료 전지 프로젝트 투자
뉴욕 라담(Latham)에 위치한 Plug Power사와 캐나다 벤쿠버에 위치한 Ballard Power Systems사는 미 국방부(DOD)로부터 전기통신 산업과 백업 애플리케이션을 필요로 하는 다른 기업을 위하여 연료 전지 시스템의 개발 연구비로 3,500,000$를 지원받았으며 2008년에 정부와 상업적 고객을 위한 원형 시스템 실험을 계획하고 있다. 투자는 U.S. Army Corps. of Engineers에서 담당한다. (참조 www.plugpower.
com). ACB
암모니아의 연료 사용 가능성
Acumentrics사의 캐나다 자회사인 Acumentrics Canada사는 회사의 고체산화물연료전지의 연료로 암모니아의 사용 가능성을 연구하기 위하여 National Resources Canada’s CANMET Energy Technology Center와 제휴하였다. 연료전지는 암모니아를 수소와 질소로 분해하여 수증기와 질소로 배출한다고 보도되었다.
수년 전에 암모니아는 수소를 저장하고 운반하는데 가장 효율적인 방법 중 하나인 것으로 밝혀졌다. 암모니아는 합성연료로 사용되어 왔으며 상대적으로 생산 비용이 싸고 운반하기가 쉬운 장점이 있다. 현재 미국에 암모니아 수송관이 존재하며 프로판과 비슷한 압력으로 수송관에서 액체 상태로 운반이 가능하다.
Acumentrics의 선임 부사장 겸 최고기술책임자인 Norm Besette는 “Acumentrics Canada사는 암모니아가 연료로 사용 가능하다는 것을 증명하기 위하여 National Resources Canada’s CANMET Energy Technology Center와 긴밀한 관계를 유지할 것이라고 강조했다. 또한 이것은 우리 Acumentrics Canada를 널리 알릴 수 있는 좋은 기회다”라고 말했다. ACB
올 여름 SOFC를 전력으로 사용하는 배 항해
독일 정부는 최초로 ‘Zemship(Zero Emissions Ship) project’라는 연료전지 사용 선박 제조를 2008년 늦여름 완성을 목표로 시작하였다. 관계자들의 말에 따르면 이 배는 Hamburg에서 여행객 100명을 태우고 Alster주변과 주요 항구를 여행하는데 처음 사용될 것이라고 말했다. 이 배는 기본적으로 두개의 50kW 용량의 연료전지를 사용하는 Proton Motor사에서 제조한 모터를 사용할 예정이다.
Proton사의 Zemship project 관계자 Anno Mertens의 말에 따르면 제작을 위한 비용은 European Commission에서 투자를 약속했다고 한다.(Visit www.proton-motor.de). ACB
재생연료를 추구하는
Sunshine-to-Petrol 프로젝트
Sandia National Laboratories의 연구팀은 집약된 태양에너지를 반대로 연소시킬 수 있는 기본적인 소자를 만들고 있다. 이 공정은 일산화탄소를 사용하여 가격 효율이 높게 수소를 만들거나 메탄올, 가솔린, 디젤을 만드는데 사용되는데, 화학적 기본 구성 요소에 사용되는 일산화탄소를 이산화탄소로부터 화학적으로 ‘재에너지화’시키는 공정이라고 연구팀은 말했다.
그 CR5(Counter Rotating Ring Receiver Reactor Recuperator)라고 불리는 기본형의 소자는 Sandia에서 진행 중인 S2P(Sunshine to Petrol)프로젝트의 중추적인 역학을 한다. 이 소자의 의도는 두 단계에 걸쳐 태양빛을 탄소산화물을 탄소와 산소로 결합을 분해하여 연료로 전환시키는데 사용하는 것이다.
Sandia사 Fuels & Energy Transition 부서 대표인 Ellen B. Stechel이 이끄는 연구팀은 많은 수의 CR5가 화력발전소에 설치 될 것을 계획하고 있다. 그 팀은 각각의 CR5는 45파운드의 이산화탄소를 환원시킬 수 있으며, 2.5갤런의 연료를 생산 할만큼의 충분한 일산화탄소를 만들 수 있다고 말했다.
Stechel의 말에 따르면, CR5와 이산화탄소의 환원 그리고, 탄소 격리 기술이 합쳐지면 액체 탄화수소를 만들 수 있게 될 것이라고 한다. 그녀는 많은 과학자들이 지금까지 이산화탄소 재생에 대해 이론적으로 가능할 것이라고 오랫동안 가정해 왔지만, 이것들은 기술적으로나 경제적으로나 현실에 어두운 가정이었다고 설명하고 있다. Stechel은 CR5를 이용해 지금까지 이루어졌던 가정들이 현실성 없는 것이라고 입증할 것이다. CR5의 상업적 이용은 앞으로 넉넉히 15~20년 가량은 가능할 것이며, Stechel은 이 기술이 “우리가 사용하기 편리하고, 좋아하는 화석연료 사용을 유지하며” 일산화탄소 방출을 감소시킴으로서 “진실된 약속”을 지킬 것이라고 말했다.
Sandia, 국방부 그리고, Defense Advan
ced Research Projects Agency으로부터 투자는 CR5 견본이 2009년 초 완성을 목표로 하고 있다. ACB
연료전지의 특성, 전기유동법으로 향상
首都大學 東京의 金村교수 등 연구팀(棟方裕一 연구원, 학부의 大森優)는 전기유동법을 이용하여 다이렉트 메타놀형 연료전지(DMFC)용 전극촉매층을 구축하는데 성공했다. 이것은 용매 속에 분산된 콜로이드상의 촉매 입자를 전장으로 전해질막 위에 퇴적시키는 방법으로, 유동조건이나 현탁액의 조성으로 촉매층의 두께나 조성을 억제할 수 있다. 농후한 촉매 슬러리가 아니라 얇은 현탁액을 이용한다는 것이 특징이다. 보통의 핫프레스법에 비해 나노레벨에서의 구조제어가 용이하며, 다공성이며 균일성이 우수한 전극촉매층의 구축이 가능하게 된다. 이 방식으로 제작된 막·전극접합체(MEA)는 핫프레스법에 의한 것에 비해 최대 전류값이 2배 이상인 발전 특성을 실현했다. 전극층 속의 촉매를 유효하게 활용할 수 있어, 연료전지의 원가 절감으로 이어지리라 기대하고 있다. 이번 실험에서는 유리제 유동 셀을 이용하여 셀 중앙에 Nafion막을 끼우고, 캐소드 측에 백금·루테늄 담지 카본과 아이오노마를 포함하는 현탁액을 아노드 측에 과염소산 수용액을 넣어 직류 전원에 의한 유동을 실행했다.
전기유동법에서는 촉매층을 접합하는 대상의 기계적 특성이나 형상에 의한 제어가 적고, 비교적 강직한 전해질막이라도 밀착성이 높은 촉매층의 형성이 가능하다. 불소계 전해질막의 대체로서 최근 개발이 진행되고 있는 탄화수소계 전해질막 위에도 전기유동법으로 촉매층을 형성할 수 있다는 것이 실증되어 앞으로 전지특성의 더 큰 향상이 전망된다. C
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