초록 ▼

□ 연구개발 목표
고성능 이온전도성 혼합전도 방식의 멤브레인(치밀세라믹 멤브레인)을 이용한 수소생산
○ 고성능 이온투과 멤브레인 제조기술 개발
- (최종목표) 수소생산도 (≥ 5 mL/cm²·min @ 700 ℃ 이하)
- (최종목표) 대면적 멤브레인 수소생산량 (≥ 100 mL/min)
- (최종목표) 수소생산량 경시변화 (≤ 1 %/100h)
- (최종목표) 대면적 멤브레인 시작품 3개 이상
○ 고성능 멤브레인 구현을 위한 구성 소재 개발
- 이온전도 신소재 조성 개

□ 연구개발 목표
고성능 이온전도성 혼합전도 방식의 멤브레인(치밀세라믹 멤브레인)을 이용한 수소생산
○ 고성능 이온투과 멤브레인 제조기술 개발
- (최종목표) 수소생산도 (≥ 5 mL/cm²·min @ 700 ℃ 이하)
- (최종목표) 대면적 멤브레인 수소생산량 (≥ 100 mL/min)
- (최종목표) 수소생산량 경시변화 (≤ 1 %/100h)
- (최종목표) 대면적 멤브레인 시작품 3개 이상
○ 고성능 멤브레인 구현을 위한 구성 소재 개발
- 이온전도 신소재 조성 개발
- 고이온전도도 및 전자전도도 구현
- 활성층 고전도도 구현
- 대면적 후막 멤브레인 제작

□ 연구개발 내용
○ 혼합전도체 소재 개발 및 성능 평가
- 이온전도체 및 전자전도체 소재 개발
- 세라믹 멤브레인 제조공정 개발 및 최적화
- 전기화학적 분석을 통한 멤브레인 수소생산 성능 평가
○ 수증기 및 메탄 산화환원 반응속도 향상을 위한 표면활성층 개발
- 표면 반응 메커니즘 규명
- 활성층/멤브레인 계면반응 분석
○ 이온전도 혼합전도성 멤브레인 제조 및 수소생산량 향상 기술 확보
- 멤브레인 내 이온투과 메커니즘 분석
- 후막 대면적 코팅법 제어기술 개발 및 최적화
- 수소생산량 분석 및 평가

□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
○ 기술적 측면
- 이온공학 기반의 이온투과를 이용하여 수소를 생산하는 기술은 기존의 탄화수소 가스 리포밍이나 가스화, 광촉매/전기분해 등을 이용하는 물분해 개발 전략과는 전혀 다른 새로운 플랫폼 기술로 범용성 기술을 제공함.
○ 경제·산업적 측면
- 중저온 구동이 가능한 수소생산 멤브레인 원천기술 확보를 통해 국내 에너지환경 및 산업 경쟁력을 혁신적 원천 소재 개발 기술을 통하여 극복하고, 궁극적으로 부품 및 디바이스의 성능 개선으로 연계하여 에너지환경 세라믹스 제품의 경쟁력을 증대시킬 것임.
○ 사회적 측면
- 본 과제 목표 달성 시 고청정 고성능 수소투과 멤브레인 제조기술 확보를 통해 수소 생산에서 기술적 비교 우위를 선점할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• Ⅰ. 전 단계 연구개발 실적 ... 6
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 6
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 9
• Ⅱ. 차기단계 연구개발 계획 ... 24
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목 ... 24
• 2. 연구개발 내용, 방법, 추진체계 및 일정 ... 25
• 3. 참여인력 계획 ... 35
• 4. 연구개발비 집행계획 ... 36
• 5. 연구에 활용 예정인 주요 장비 현황 ... 43
• 6. 사업화 추진 계획 ... 44
• 7. 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 44
• Ⅲ. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 45
• 1. 전 단계 실적 부분 ... 45
• 2. 차기 단계 계획 부분 ... 45
• 끝페이지 ... 46