초록 ▼

○ 본 과제의 목적은 기존 대용량 수소제조를 위한 펠렛형 촉매 반응기의 문제점을 극복할 수 있는 소형 연료전지를 위한 탄화수소 개질용 compact형 모노리스 촉매 및 모듈의 개발임.
○ 연료전지용 수소제조를 위한 탄화수소 개질기에 사용되는 기존 촉매는 알루미나 등과 같은 세라믹 지지체(분말)에 촉매의 활성 성분을 담지한 펠렛 형태의 촉매가 사용되고 있으며 이러한 펠렛 형태의 촉매는 낮은 열전도 특성과 낮은 유효인자(effectiveness factor)로 인하여 촉매 이용 효율 저하와 반응기 부피가 과대해지는 문제점이 있고

○ 본 과제의 목적은 기존 대용량 수소제조를 위한 펠렛형 촉매 반응기의 문제점을 극복할 수 있는 소형 연료전지를 위한 탄화수소 개질용 compact형 모노리스 촉매 및 모듈의 개발임.
○ 연료전지용 수소제조를 위한 탄화수소 개질기에 사용되는 기존 촉매는 알루미나 등과 같은 세라믹 지지체(분말)에 촉매의 활성 성분을 담지한 펠렛 형태의 촉매가 사용되고 있으며 이러한 펠렛 형태의 촉매는 낮은 열전도 특성과 낮은 유효인자(effectiveness factor)로 인하여 촉매 이용 효율 저하와 반응기 부피가 과대해지는 문제점이 있고, 촉매를 충진 시킨 반응기는 높은 압력 손실에 따른 반응기의 성능 저하 현상이 발생하게 되고 낮은 열전도율로 인하여 초기 시동 시간이 오래 걸리며 부하 변동에 따른 응답 특성이 늦어지는 문제점이 발생할 수 있어 본 과제를 통해 이러한 기술적 한계를 극복할 수 있는 요소기술을 개발함.
○ 본 과제에서 개발된 monolity type의 수소제조용 개질기는 휴대용 또는 가정용에 적용하기 위한 하기의 소형(1~2kW 이하) PEMFC (폴리머전해질 연료전지, 저온용) 및 SOFC (고체산화물연료전지, 고온용) 연료전지에 활용하고, 현재 해외에 전적으로 의존하고 있는 촉매 및 촉매 코팅 기술을 본 과제를 통해 내재화(국산화)하고자 하며 이를 통해 개질기 모듈 가격을 획기적으로 낮추고자 함.
○ 금년도 주요 연구결과는 다음과 같음
· 탄화수소 개질용 고성능 모노리스 촉매 기술 확보
▷ LPG 전환율(개질효율) : 90% 이상
· 수성가스전이(WGS) 반응용 고성능 모노리스 촉매 기술 확보
▷ WGS 반응에 의한 CO 전환율 : 90%
· 국내 특허 : １건 본출원, 1건 등록
· SCI 논문 : 3건 출판

Abstract ▼

IV. Results
· Development of high performance monolith catalyst technology for hydrocarbon reforming
- LPG conversion : more than 90%
· Development of high performance monolith catalyst technology for water-gas shift (WGS) reaction
- CO conversion on WGS reaction : 90%
· Domestic pate

IV. Results
· Development of high performance monolith catalyst technology for hydrocarbon reforming
- LPG conversion : more than 90%
· Development of high performance monolith catalyst technology for water-gas shift (WGS) reaction
- CO conversion on WGS reaction : 90%
· Domestic patent: one application and one registration
· Publication of papers to SCI journal: 3

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 초록 ... 3요 약 문 ... 4SUMMARY ... 5CONTENTS ... 6목차 ... 7제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 8 제 2 절 연구개발의 목표 및 내용 ... 19제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 22제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25 제 1 절 수소 제조용 메탄/프로판 개질 monolith 촉매 기술 ... 25 제 2 절 수소 제조용 메탄올 개질 monolith 촉매 기술 개발 ... 28 제 3 절 연료 개질용 신촉매(수증기 개질 및 WGS 촉매) 개발 ... 29 제 4 절 Monolith 촉매 코팅 및 평가 기술 개발 ... 33제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 35 제 1 절 연구목표 달성도 ... 35 제 2 절 연구결과의 기대효과 ... 37제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 39제 6 장 참고문헌 ... 40끝페이지 ... 41