폐기물 소음없는 '용융탄산염연료전지' 국내연구진 개발
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폐기물이 없고 소음이 발생치않아 차세대 에너지원으로 꼽히는 용융
탄산염 연료전지가 국내연구진에 의해 개발됐다.
17일 한국과학기술연구원 화공연구부 홍성안박사팀은 1백W급 수준의
용융탄산염 연료전지를 개발, 1천시간의 장시간 시운전에 성공했다고
밝혔다. 이번연구는 선도기술개발사업의 일환으로 한전, 삼성중공업을
비롯 서울대등 국내 5개대학이 함께 참여해 이뤄졌다.
홍박사팀은 1백50mA/Cm의 전류밀도에서 0.9V의 전압을 발생시키는 10Cm
X 10Cm크기의 단위전지를 개발, 이를 10장 쌓아 1백W급의 용융탄산염
연료전지를 만들었다고 말했다.
홍박사팀은 전극 전해질판 분리판등 연료전지의 모든 구성요소를
국내기술로개발, 앞으로 이를 대형화할수있는 기반을 구축했다고 말했다.
홍박사팀은 내년부터 2KW급 연료전지제작에 들어가 2천년께에는 2백50KW급
연료전지를 개발,이의 실용화에 나설 계획이다.
연료전지는 석유등의 연료를 태운 열로 증기를 만들고 그힘으로 터빈을
돌려 전기를 발생시키는 기존의 화력발전방식과는 달리 연료속의 수소와
공기중의 산소를 전기화학적으로 반응시켜 직접 전기와 열을 얻어낸다.
전해물질에 따라 인산형,용융탄산염연료전지등이 있다.
이번에 개발된 용융탄산염연료전지의 경우 반응온도가 섭씨 6백50도
이어서 폐열로 열병합발전을 할수 있으며 니켈을 전극으로 쓰기때문에
값비싼 백금을촉매로 쓰고 운전온도가 섭씨 2백도에 그쳐 폐열활용이
어려운 인산형 연료전지에 비해 경제성이 높다고 홍박사팀은 설명했다.
또 천연가스만을 연료로 쓰는 인산형에 비해 순도가 낮은 일산화탄소
석탄가스등까지 연료로 사용할수있는 잇점이 있다고 덧붙였다.
연료전지의 에너지효율은 화력발전보다 20%정도 높은 40~55%이며
고온의 반응열을 활용할경우 에너지효율을 80%까지 올릴수있고터빈이
없어 소음을 발생시키지 않는다.
이에따라 연료전지는 화력발전소의 대체시설은 물론 우주선 무공해
자동차의 동력원, 호텔 병원등 전기를 대량사용하는 건물의 자가발전
시스템 등으로 활용이 기대되고 있다.
탄산염 연료전지가 국내연구진에 의해 개발됐다.
17일 한국과학기술연구원 화공연구부 홍성안박사팀은 1백W급 수준의
용융탄산염 연료전지를 개발, 1천시간의 장시간 시운전에 성공했다고
밝혔다. 이번연구는 선도기술개발사업의 일환으로 한전, 삼성중공업을
비롯 서울대등 국내 5개대학이 함께 참여해 이뤄졌다.
홍박사팀은 1백50mA/Cm의 전류밀도에서 0.9V의 전압을 발생시키는 10Cm
X 10Cm크기의 단위전지를 개발, 이를 10장 쌓아 1백W급의 용융탄산염
연료전지를 만들었다고 말했다.
홍박사팀은 전극 전해질판 분리판등 연료전지의 모든 구성요소를
국내기술로개발, 앞으로 이를 대형화할수있는 기반을 구축했다고 말했다.
홍박사팀은 내년부터 2KW급 연료전지제작에 들어가 2천년께에는 2백50KW급
연료전지를 개발,이의 실용화에 나설 계획이다.
연료전지는 석유등의 연료를 태운 열로 증기를 만들고 그힘으로 터빈을
돌려 전기를 발생시키는 기존의 화력발전방식과는 달리 연료속의 수소와
공기중의 산소를 전기화학적으로 반응시켜 직접 전기와 열을 얻어낸다.
전해물질에 따라 인산형,용융탄산염연료전지등이 있다.
이번에 개발된 용융탄산염연료전지의 경우 반응온도가 섭씨 6백50도
이어서 폐열로 열병합발전을 할수 있으며 니켈을 전극으로 쓰기때문에
값비싼 백금을촉매로 쓰고 운전온도가 섭씨 2백도에 그쳐 폐열활용이
어려운 인산형 연료전지에 비해 경제성이 높다고 홍박사팀은 설명했다.
또 천연가스만을 연료로 쓰는 인산형에 비해 순도가 낮은 일산화탄소
석탄가스등까지 연료로 사용할수있는 잇점이 있다고 덧붙였다.
연료전지의 에너지효율은 화력발전보다 20%정도 높은 40~55%이며
고온의 반응열을 활용할경우 에너지효율을 80%까지 올릴수있고터빈이
없어 소음을 발생시키지 않는다.
이에따라 연료전지는 화력발전소의 대체시설은 물론 우주선 무공해
자동차의 동력원, 호텔 병원등 전기를 대량사용하는 건물의 자가발전
시스템 등으로 활용이 기대되고 있다.