초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
지역 수소 생산을 위한 바이오가스의 수증기 이산화탄소 복합 개질 반응에서 높은 CH₄ 전환율과 우수한 탄소침적 저항성을 갖는 Ni 촉매를 개발하고 다양한 분석을 통한 핵심 촉매 특성 규명 및 촉매 성능 강화
√ CH₄ 전환율 > 90% (열역학적 평형전환율 대비 전환율)
√ H₂ 수율 > 95% (이론적 수율 대비 수율)
√ 안정성 > 200 시간
√ 처리용량: 60,000 h^-1

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
지역 수소 생산을 위한 바이오가스의 수증기 이산화탄소 복합 개질 반응에서 높은 CH₄ 전환율과 우수한 탄소침적 저항성을 갖는 Ni 촉매를 개발하고 다양한 분석을 통한 핵심 촉매 특성 규명 및 촉매 성능 강화
√ CH₄ 전환율 > 90% (열역학적 평형전환율 대비 전환율)
√ H₂ 수율 > 95% (이론적 수율 대비 수율)
√ 안정성 > 200 시간
√ 처리용량: 60,000 h^-1 (상용 대비 20배)
￭ 전체 내용
< 1차년도 >
√ 지역 바이오가스 플랜트를 위한 바이오가스의 수증기 이산화탄소 복합 개질 반응 설계
√ 바이오가스의 수증기 이산화탄소 복합 개질 반응용 상용 촉매 국산화 및 신촉매 스크리닝
< 2차년도 >
√ 물리화학적 특성 분석법을 이용해 개발된 신 촉매의 핵심 특성을 분석하고 각 인자 간의 상관성을 규명
√ 반응 전, 활성화 후, 반응 후 촉매의 특성 비교/분석과 규명된 핵심 특성을 활용해 촉매 성능 변화를 확인하고 CH₄ 전환율/탄소침적 저항성/안정성을 개선

□ 연구개발성과
√ 경상남도 지역 바이오가스 플랜트의 바이오가스 배출 특성 확인
√ 바이오가스 수증기 이산화탄소 복합 개질 반응의 열역학적 계산을 통한 최적 조건 파악 (변수: 온도, 압력, 산화제량, 바이오가스 조성 (CH₄/CO₂ 비), 도출 결과: 전환율, 수율, 탄소침적 형성량 등)
√ 다양한 Ni계 촉매를 제조하고 바이오가스 수증기 이산화탄소 복합 개질 반응에 적용하여 최적 촉매 recipe 도출 및 우수한 성능을 나타내는 핵심 촉매 특성 파악

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
√ 바이오매스를 활용한 수소 생산이 가능해져 정부 기조 [“수소경제 활성화 로드맵”의 “추출수소 생산 방식 다양화”]에 발맞춰 바이오매스 플랜트 기업들과의 실증 사업 등 확장성 있는 파급효과를 가져올 수 있음.
√ 유기성 폐자원 비수도권 3위 배출량인 경상남도에서 단순히 폐기물 처리가 아닌 폐자원으로부터 수소를 생산할 수 있으므로 수요처 인근 즉 ‘지역’에서 중·소규모 수소생산기지로서 역할을 할 수 있음.
√ 개발된 촉매 국산화 혹은 신촉매 개발을 통해 바이오가스로부터 수소를 생산할 수 있는 촉매 스케일-업 및 촉매 상용화에 기여할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.2 연구개발의 최종 목표 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 2.1 연차별 연구 수행 내용 ... 8
• 2.2 연구 수행 전략 ... 9
• 2.3 연구개발과제의 수행 과정 ... 12
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 15
• 3.1 정성적 연구개발성과 ... 15
• 3.2 정량적 연구개발성과 ... 36
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 38
• 4.1 과학기술적 측면 ... 38
• 4.2 경제·산업적 측면 ... 38
• 4.3 사회적 측면 ... 38
• 4.4 인재 양성 측면 ... 39
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 40
• 6. 참고문헌 ... 41
• 끝페이지 ... 41