초록 ▼

□ 연구내용
○ 유기성 폐자원 (음식물쓰레기, 농림수산물 등)으로부터 생물/화학적 전환기술을 이용한 청정연료인 수소생산 기술개발
- 수소생산 균주 미생물 군집 고농도 배양기술 확립
- 유기성폐기물 기반 유래 바이오가스 개질을 통한 수소생산 기술 확립
○ 천연가스(LNG, LPG, 도시가스) 개질공정에 의한 저온?저가형 수소생산 개질촉매 기술 개발
- 저온·저가형 수소생산 개질촉매 제조 기술
- 수소개질용 금속구조체 코팅촉매 시스템 개발
○ 재생에너지 발전 기반 고효율 고내구성 P2G 수전해 수소

□ 연구내용
○ 유기성 폐자원 (음식물쓰레기, 농림수산물 등)으로부터 생물/화학적 전환기술을 이용한 청정연료인 수소생산 기술개발
- 수소생산 균주 미생물 군집 고농도 배양기술 확립
- 유기성폐기물 기반 유래 바이오가스 개질을 통한 수소생산 기술 확립
○ 천연가스(LNG, LPG, 도시가스) 개질공정에 의한 저온?저가형 수소생산 개질촉매 기술 개발
- 저온·저가형 수소생산 개질촉매 제조 기술
- 수소개질용 금속구조체 코팅촉매 시스템 개발
○ 재생에너지 발전 기반 고효율 고내구성 P2G 수전해 수소생산 시스템 개발
- 수전해 시스템 및 전극 설계
- 수전해 시스템 효율 증대를 위한 전극소재 기술 개발
- 수전해 시스템 내구성 향상을 위한 전극 표면처리 기술 개발

□ 연구개발 성과
○ 정성적 성과
ㅇ 수소생산 미생물 군집 고농도 배양기술 확립
- 연속식 배양조건에서도 수소생산 속도 및 수율 증대
(수소생산 속도 20.2 m³-H₂/m³/day, 수소생산 수율: 1.4 mol/mol)
ㅇ 다공성 지지체를 합성하는 solid-state 기반 제조법 개발
- 물질전달이 우수한 이중기공 다공성 지지체 합성공정 최적화
(기존 합성법 대비 44% 제조시간 단축)
ㅇ 저온·저가형 수소개질용 금속구조체 코팅촉매 기술 확보
- 코팅용 촉매 슬러리 제조 최적화 및 고효율(90% 이상) 촉매 성능 확보
ㅇ 수전해 시스템 효율 증대를 위한 저가용 니켈폼 기반 전극 기술 확보
- 전극 표면처리 기술 최적화에 따른 내구성 향상
(OER 과전압: 190 mV, Tafel slope 23 mV/dec)

○ 정량적 성과
- 목표성과 논문 1건 : 논문 투고 진행 中

○ 기술스펙 달성 성과

□ 기술적 우수성
○ 수소생산 미생물 군집 고농도 배양기술 확립
- 연속식 배양조건에서도 수소생산 속도 및 수율 증대
(수소생산 속도 20.2 m³-H₂/m³/day, 수소생산 수율: 1.4 mol/mol)
○ 다공성 지지체를 합성하는 solid-state 기반 제조법 개발
- 물질전달이 우수한 이중기공 다공성 지지체 합성공정 최적화
(기존 합성법 대비 44% 제조시간 단축)
○ 저온·저가형 수소개질용 금속구조체 코팅촉매 기술 확보
- 코팅용 촉매 슬러리 제조 최적화 및 고효율(90% 이상) 촉매 성능 확보
○ 수전해 시스템 효율 증대를 위한 저가용 니켈폼 기반 전극 기술 확보
- 전극 표면처리 기술 최적화에 따른 내구성 향상
(OER 과전압: 190 mV, Tafel slope 23 mV/dec)

□ 성과활용
○ 지역 분산형 조직 장점을 활용하고 기관 미션에 부합하는 지역산업 R&D를 중심으로 특화산업 R&D 연구역량을 선점하여 지역중소기업 기술협력 및 융합연구 추진할 예정임.
○ 재생에너지 연계 P2G 수전해 수소생산 시스템을 개발하고 핵심기술 융복합화를 통해 수소생산 해양플랜트 개발을 통한 수소 생태계 조성의 기반을 마련하고자 함.
○ 수소에너지 생태계 시장을 타겟으로한 동남지역 플랜트 엔지니어링 및 기자재 수요기업의 맞춤형 실용화 기술 개발을 추진하고자 함.
○ 정부 및 지자체에서 추진 중인 대형사업 수주를 통한 동남지역에의 수소에너지 밸류체인 산업 생태계 구축 및 상용화 기술 확보에 노력을 통하여 환경청정도시 및 기술선도 도시로 지역산업 활성화 유도하며, 수소에너지 산업 분야 신산업 창출을 유도하고자 함.
○ 미래 국가발전 핵심기술인 클린에너지, 해양산업과 관련된 고부가가치 수소에너지 플랜트 및 핵심기자재 분야에서 지속 가능한 기술개발 방안을 도출함.

(출처 : 연구 요약 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기관주요사업 연구보고서 ... 3
• 연구 요약 ... 4
• 목차 ... 7
• 제 1 장 개 요 ... 8
• 제 1 절 연구개발 목표 ... 8
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 8
• 제 3 절 당해연도 연구개발 범위 ... 13
• 제 2 장 연구수행 내용 및 결과 ... 16
• 제 1 절 연구개발 추진 체계 ... 16
• 제 2 절 당해연도 연구개발 결과 ... 17
• 제 3 절 당해연도 연구개발 결과 ... 39
• 제 3 장 연구성과 활용 시나리오 ... 43
• 제 1 절 연구성과 활용 시나리오 ... 43
• 제 4 장 참고문헌 ... 44
• 끝페이지 ... 47