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고체산화물 연료전지 발전시스템의 최근 연구 개발 동향
Recent R&D Trends of Solid Oxide Fuel Cell Power Generation System 원문보기

전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society, v.12 no.2, 2009년, pp.119 - 130  

표성수 (한국에너지기술연구원 연료전지연구단) ,  임탁형 (한국에너지기술연구원 연료전지연구단) ,  이승복 (한국에너지기술연구원 연료전지연구단) ,  박석주 (한국에너지기술연구원 연료전지연구단) ,  송락현 (한국에너지기술연구원 연료전지연구단) ,  신동렬 (한국에너지기술연구원 연료전지연구단)

초록
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본 논문에서는 고체산화물 연료전지의 스택 제조 및 시스템 연구개발의 최근 연구동향을 살펴보았다. 고체산화물 연료전지는 연료의 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시킬 수 있는 친환경, 고효율의 전기화학장치이다. 고체산화물 연료전지 발전시스템은 응용분야에 따라 중대형 분산발전, 가정용 열병합 발전, 보조전원 및 휴대용 발전 시스템으로 구분할 수 있으며, 10 kW급 이상의 SOFC 발전시스템의 경우 원통형 셀로 구성된 발전시스템이 연구개발의 주를 이루고 있다. 더불어, SOFC 발전시스템 연구개발의 경우 매년 증가하는 세계 전력소비량에 대응하기 위해 발전시장에 진입 가능한 고성능, 장수명의 SOFC 소재 및 발전시스템에 R&D 노력이 집중되고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This article reviews recent R&D trends in SOFC development with an emphasis on industries that can produce the SOFC stack and power generation system. SOFC is an electrochemical device that can convert the chemical energy of fuel into the electrical energy with environment friendly system and high e...

주제어

#SOFC   #Tubular   #R&D   #Power generation system  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대규모 발전 및 송전 설비에 의존한 시스템이 지니고 있는 한계가 큰 문제를 야기할 수 있음을 단적으로 보여 주는 예는 무엇인가? 대표적인 문제점으로 대규모 설비는 건설 기간 등을 고려할 때 폭발적으로 증가하는 전력 수요를 정확히 예측하여 대처하기 힘들고, 장거리 송전 등으로 인한 부가적 손실이 크며, 순간적 부하 증가 등에 대처하기 힘들다는 것이다. 이러한 문제점을 보여주는 예로는 최근 미국 캘리포니아 주에서 일어난 바 있는 대규모 정전사태이다. 이 사태에는 물론 여러 가지 다른 사회적, 경제학적 문제가 내포되어 있긴 하지만, 근본적으로 대규모 발전 및 송전 설비에 의존한 시스템이 지니고 있는 위와 같은 한계들이 실제로 큰 문제를 야기할 수 있음을 단적으로 보여주는 예라고 하겠다.
대규모 설비를 중심으로 구성된 중앙관리 시스템의 대표적인 문제점은 어떤 것이 있는가? 이러한 대규모 설비를 중심으로 구성된 중앙관리 시스템은 효율적 시스템 관리라는 측면에서는 큰 장점을 가지고 있으 나, 근래에 들어서는 몇 가지 결정적인 문제점들로 인하여 더 이상의 규모 확대에 대한 당위성에 의문이 던져 지고 있다. 대표적인 문제점으로 대규모 설비는 건설 기간 등을 고려할 때 폭발적으로 증가하는 전력 수요를 정확히 예측하여 대처하기 힘들고, 장거리 송전 등으로 인한 부가적 손실이 크며, 순간적 부하 증가 등에 대처하기 힘들다는 것이다. 이러한 문제점을 보여주는 예로는 최근 미국 캘리포니아 주에서 일어난 바 있는 대규모 정전사태이다.
차세대 동력원에 요구되는 조건은 무엇인가? 이에 따라 앞에 언급된 문제점을 극복하고자 전력 공급 구조도 중앙 집중 발전형으로부터 분산 발전형으로 변화되고 있다. 이러한 차세대 동력원의 요구 조건으로는 기존의 동력원에 비하여 열효율이 높아 경제성이 우수 하여야 하며, 친환경적이어야 한다. 공해 배출물이 적어야 한다는 것은 이미 대규모 발전설비를 비롯한 모든 산업 현장에서 지켜져야 할 필수 사항이지만, 특별히 전력의 수요처에 가깝거나 바로 수요처에 위치하여야 하는 소형 시스템에서는 그 요구조건이 더욱 강화될 것은 자명하다.
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참고문헌 (20)

  1. DOE, http://www.doe.gov 

  2. NEDO, http://www.nedo.go.jp 

  3. S. C. Singhal and K. Kendall, Editors, High Temperature Solid Oxide Fuel Cells: Fundamentals, Design and Applications, Elsevier, Oxford, UK (2003) 

  4. Siemens Power Generation Inc., European Fuel Cell Forum, Lucern, Swiss (2006) 

  5. FCE, Fuel Cell Expo 2005, Tokyo, Japan (2005) 

  6. Fuel Cell Energy, Inc., Company Overview (2007) 

  7. ICCEPI & UNEP, Fuel Cell Market Prospects and Intervention Strategies (2002) 

  8. DOE, Fuel Cell Report (2003) 

  9. DOE, Fuel Cell Seminar, Farm Springs, California (2005) 

  10. SECA, www.seca.doe.gov 

  11. RIST, Fuel Cell Forum, Lucern, Swiss (2006) 

  12. FCE, http://www.fce.com 

  13. Fuel Cell Energy, Fuel Cell Seminar, Honolulu, Hawaii (2006) 

  14. Fuel Cell Energy, Fuel Cell Seminar, San Antonio, Texas (2007) 

  15. Siemens Power Generation, http://www.powergeneration.siemens.com 

  16. Delphi, http://delphi.com 

  17. CFC-Solution, Fuel Cell Seminar, Honolulu, Hawaii (2006) 

  18. CRIEPI, International Conference on Clean coal Technology and Fuel Cells, Yokosuka, Japan (2006) 

  19. ENEA, International Conference on Clean coal Technology and Fuel Cells, Yokosuka, Japan (2006) 

  20. Rolls-Royce, http://www.rolls-royce.com 

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