보고서 정보
주관연구기관 |
한국과학기술연구원 Korea Institute Of Science and Technology |
보고서유형 | 1단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2010-08 |
과제시작연도 |
2009 |
주관부처 |
지식경제부 Ministry of Knowledge Economy |
등록번호 |
TRKO201100008047 |
과제고유번호 |
1415099877 |
사업명 |
에너지자원기술개발지원 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
자원.환경.고효율.청정.에너지.소재.
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초록
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1. 단계최종목표
본 연구에서는 고온 산업 공정이나 원자로에서 발생하는 현열을 활용해 수소를 제조하는 공정에 있어서 필수적인 높은 이온 전도성, 화학적 안정성, 제조 공정의 용이성, 작은 전극 손실 등을 두루 갖춘 수소이온 전도성 세라믹 전해 멤브레인 소재 기술을 개발하고자 한다.
2. 개발내용 및 결과
수소이온 전도도, 상안정성, 전극 특성 등의 특성 측정, 평가 시스템을 구축하고 BaZrO3 단일계를 시작으로 BaZrO3계 고용체, BaZrO3계 core-shell 및 layered 복합체로 확장시키며 최적의 이
1. 단계최종목표
본 연구에서는 고온 산업 공정이나 원자로에서 발생하는 현열을 활용해 수소를 제조하는 공정에 있어서 필수적인 높은 이온 전도성, 화학적 안정성, 제조 공정의 용이성, 작은 전극 손실 등을 두루 갖춘 수소이온 전도성 세라믹 전해 멤브레인 소재 기술을 개발하고자 한다.
2. 개발내용 및 결과
수소이온 전도도, 상안정성, 전극 특성 등의 특성 측정, 평가 시스템을 구축하고 BaZrO3 단일계를 시작으로 BaZrO3계 고용체, BaZrO3계 core-shell 및 layered 복합체로 확장시키며 최적의 이온 전도도, 소결 온도, 상안정성, 전극 손실 등 특성을 발현하는 고기능성 수소이온 전도성 세라믹 전해 멤브레인 소재공정 기술을 개발하였다. 개발된 전해질의 특성을 담보할 수 있는 금속 및 cermet 전극 소재공정 기술을 개발하며 이러한 각각의 전해질 및 전극 소재 기술을 극대화할수 있도록 screen printing 등에 의한 전해질 후막화 소재, 공정 기술을 개발하였다. BaZrO3 계열 외에 단순 페로브스카이트 화합물, 복합 페로브스카이트 화합물 등 신 조성 기술도 탐색하였으며, 최종적으로 수전해와 HyS 공정 등에서 실제로 수소 제조에 응용 할 수 있는 저온 소성이 가능한 고기능성, 고안정성 수소이온 전도성 세라믹 전해 멤브레인 소재 기술을 개발하였다.
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
수소 이온 전도성 전해질의 전도도를 최대한 유지하면서 소결 온도를 400℃ 가량 낮춤으로써 전극 물질들과 같이 소성할 수 있는 공정 온도를 확보하였으며, 화학적 상안정성을 향상시킴으로서 실제로 연료전지 및 멤브레인에 적용이 기대된다. 이는 고온 산업에서 버려지고 있는 폐열을 재활용해 수소 제조 등에 이용할 수 있게 됨에 따라 에너지 효율 제고 효과는 물론 현재 문제가 되고 있는 지구 온난화에 대비한 환경오염 개선효과, 및 미래 에너지원인 수소의 안정적인 공급도 기대할 수 있음을 의미한다.
4. 적용분야
수소이온 전도성 세라믹 전해 멤브레인은 수전해용 및 HyS cycle용으로 중저온 (400~600℃) 영역에서 고효율로 수소를 제조하는 핵심 부품/모듈용 소재, 산화질소 등의 환경오염 물질 분해나 유기물의 반응기용 소재, 전해 멤브레인 양 측의 수소 농도차에 의해 발생하는 기전력을 활용할 경우 중, 저온에서 작동하는 연료전지나 수소 센서 등에 활용할 수 있다.
Abstract
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Constructing a test system for proton conductivity, chemical stability and electrode properties. Testing a ionic conductivity, sintering temperature, phase stability, electrode properties of BaZrO3 single system, BaZrO3 solid solution, core-shell & layered composite of BaZrO3 system. And from the re
Constructing a test system for proton conductivity, chemical stability and electrode properties. Testing a ionic conductivity, sintering temperature, phase stability, electrode properties of BaZrO3 single system, BaZrO3 solid solution, core-shell & layered composite of BaZrO3 system. And from the results, selecting the most adequate material. For adjusting the cell, developing a metal & cermet electrode techniques and processes.
목차 Contents
- 표지 ...1
- 제출문 ...2
- 단계보고서 초록 ...3
- 요약문 ...4
- SUMMARY ...5
- CONTENTS ...6
- 목차 ...7
- 제1장 서론 ...8
- 제1절 개발기술의 중요성 및 필요성 ...8
- 제2절 국내.외 관련 기술의 현황 ...17
- 제3절 기술개발 시 예상되는 기술적.경제적 파급 효과 ...33
- 제2장 기술개발 내용 및 방법 ...35
- 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ...35
- 제2절 단계 목표 및 평가 방법 ...35
- 제3절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ...37
- 제3장 결과 및 향후 계획 ...41
- 제1절 단계 연구개발 결과 ...41
- 1. 단계 연구개발 추진 일정 ...41
- 2. 단계 연구개발 추진 실적 ...42
- 3. 각 기관/ 기업별 추진 내역 ...59
- 4. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ...59
- 제2절 시장 현황 및 사업화 전망 ...60
- 제3절 차기 단계 계획 ...64
- 제4절 기업 재무건전성 현황 ...65
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