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문제 정의
- 본사에서 추진하는 고체산화물 연료전지 연구개발은 기초기술 위주의 기술개발을 지양하고 상용화를 목표로 현재 널리 사용되고 있는 소재 및 단전지의 제조를 위한 양산기술 확보에 주력하는 것이다. 단전지의 성능 및 안정성 확보에 핵심이 되는 주요 소재 (양극, 음극, 전해질) 국산화 제조기술 개발, 입도 제어 기술 개발, 전극 미세 구조 제어 기술 개발을 확보하고 이를 토대로 대면적 평판형 단전지, 마이크로 튜브형 단전지, 연료채널 일체형 단전지의 제조기술 및 성능, 장기 안정성 확보를 최종 목표로 진행하고 있다.
- 본사에서 추진하는 고체산화물 연료전지 연구개발은 기초기술 위주의 기술개발을 지양하고 상용화를 목표로 현재 널리 사용되고 있는 소재 및 단전지의 제조를 위한 양산기술 확보에 주력하는 것이다. 단전지의 성능 및 안정성 확보에 핵심이 되는 주요 소재 (양극, 음극, 전해질) 국산화 제조기술 개발, 입도 제어 기술 개발, 전극 미세 구조 제어 기술 개발을 확보하고 이를 토대로 대면적 평판형 단전지, 마이크로 튜브형 단전지, 연료채널 일체형 단전지의 제조기술 및 성능, 장기 안정성 확보를 최종 목표로 진행하고 있다.
- 이러한 배경을 토대로, 부품소재 전문기업인 코미코는 2008년 지식경제부가 주관하는 신재생에너지기술개발사업 중 조기 상용화를 목적으로 하는 핵심기술개발사업에“상용화를 위한 SOFC용 핵심 소재 및 고성능 단전지 양산 기술 개발”을 목표로 국책과제를 수행해 오고 있다. 연구개발의 목적은 세라믹 소재/부품 제조 기술의 노하우를 바탕으로 고체산화물 연료전지의 핵심 소재의 국산화 및 양산기술 확보, 평판형 대면적 단전지 (Planar Cell), 마이크로튜브형단전지(Micro-tubular Cell), 연료 채널일체형단전지(Fuel Channel Integrated Planar Cell) 제조 기술의 국산화와 양산 기술을 확보하는 데 있으며, 이를 기반으로 부품 소재 기술에 취약한 국내 고체산화물 연료전지의 조기 실용화 및 핵심 소재/부품 해외 의존도 탈피에 기여하고, 해외시장 진출을 통한 수출 확대 및 기술협력 체계의 형성으로 관련 분야의 사업화를 추진하는 것이다.
- 단전지 제조에 있어 독자적인 구조를 구현하여 시스템에 적용하는 것은 향후 예상되는 치열한 시스템 경쟁체제에서 기술적인 경쟁력을 확보할 수 있다는 점에서 주목해야 할 부분으로 판단된다. 이에 코미코는 평관형 구조를 기본으로 하되 전통적으로 활용되는 압출과 코팅 방식의 제조가 아닌 평판형 단전지 제조에 주로 활용되는 테이프 캐스팅 및 적층기술을 활용하여 연료채널을 포함하는 단전지의 제조기술을 확보하는 연구를 진행해 오고 있다. 현재까지 확보된 기술로 제조된 단전지는 5×1.
- 또한 다른 공정에 비해 양산성이 뛰어나며, 공정단가를 줄일 수 있는 장점이 있다. 현재까지 튜브 압출 공정 확보를 위한 유기물과 분말 구성성분의 최적화 및 압출 조건에 대한 연구, 높은 밀도의 전해질 코팅, 기공성이 확보되는 양극의 코팅 개발, 수율 향상을 위한 연구를 진행해 오고 있다. 이를 바탕으로 지름 3mm 이하의 마이크로 튜브 제조 기술을 확보하였으며, 공정의 최적화 및 성능향상을 위한 미세구조 제어 등에 대한 연구를 진행 중에 있다.
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