초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
역전기투석 스택의 내구성 향상을 위한 이온교환막의 오염 메커니즘 규명 및 저감 기술 개발
전체 내용
역전기투석 스택의 현안 문제인 막 오염에 의한 내구성 저하를 해결하기 위해 이온교환막의 부착오염 메커니즘을 규명하고 이를 저감 또는 억제할 수 있는 기술적 해결 방안을 제시함으로써 역전기투석에 의한 고출력-고내구성 전력 생산설비의 실증 및 상용화게 기여함.

1단계
(해당 시 작성)
목표
역전기투석 시스템의 막 부착오염 형성기작 규명 및 막 부착오염 저

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
역전기투석 스택의 내구성 향상을 위한 이온교환막의 오염 메커니즘 규명 및 저감 기술 개발
전체 내용
역전기투석 스택의 현안 문제인 막 오염에 의한 내구성 저하를 해결하기 위해 이온교환막의 부착오염 메커니즘을 규명하고 이를 저감 또는 억제할 수 있는 기술적 해결 방안을 제시함으로써 역전기투석에 의한 고출력-고내구성 전력 생산설비의 실증 및 상용화게 기여함.

1단계
(해당 시 작성)
목표
역전기투석 시스템의 막 부착오염 형성기작 규명 및 막 부착오염 저감 방안 도출
내용
‧ 역전기투석 시스템의 막 부착오염 형성기작 규명
‧ 막 부착오염 저감을 위한 RED 핵심소재 개발
‧ 운전 조건 다변화에 의한 막 부착오염 방지 기술 개발

연구개발성과
‧ 역전기투석 측정 스테이션 구축, 단위전지 제작 및 신규 전극 시스템 개발
‧ 막오염 형성기작 규명을 위한 전기화학적 분석 protocol 정립 및 메커니즘 규명
‧ 이온교환막 부착오염 저감을 위한 전기적 펄스 기법 개발
‧ 역전기투석 내 압력강하 완화를 위한 소재 및 개질기술 개발, 전산모사 연구 수행

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
(1) 기술적 측면
o 역전기투석용 막 오염 평가를 위한 전기화학적 신규 분석법 개발, 실시간 오염 평가를 위한 in-operado 평가법 개발, 전기화학적 방법을 이용한 역전기투석 막 오염 방지 기술 개발.
o 막 오염 저감 기술을 바탕으로 한 역전기투석 장치의 성능 증대(출력 밀도, 에너지 변환효율).
o 새로운 청정에너지원 확보 가능. 해양에너지를 통한 발전 가능성의 현실화.
o 기존 재생에너지의 결정적 문제점인 이용률과 부하변동을 획기적으로 개선할 수 있는 新발전 기술. 자체적으로 대용량 전력저장시스템(ESS)로 활용 가능. 해양 ESS 기술로 ESS 저변 확대.
(2) 경제적, 산업적 측면
o 해수의 잠재적 에너지를 고려했을 때, 역전기투석의 대용량화, 상용화를 가능케하는 본 막 오염 메커니즘 규명 및 저감 방안 연구는 경제적, 산업적 파급효과가 매우 클 것으로 기대됨. 국내 5대 강을 기준으로 약 68조원 규모의 시장을 형성할 수 있을 것으로 기대.
o 관련 소재의 국산화 및 양산화를 통한 국가 에너지 산업 성장에 기여.
(3) 사회적 측면
o 역전기투석 기술은 해수와 담수 자원으로부터 생산되는 저탄소 또는 CO2-free 기술로, 온실효과 감축 의무에 강제성을 갖는 새로운 기후변화협약(COP21)에 능동적으로 대응할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 본 연구 개발의 필요성 ... 4
• 2) 연구목표 ... 5
• 3) 연차별 연구 내용 및 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 1차년도 ... 7
• 2) 2차년도 ... 8
• 3) 3차년도 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 12
• 1) 연구수행 결과 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 33
• 1) 기술적 측면 ... 33
• 2) 경제적-산업적 측면 ... 33
• 3) 사회적 측면 ... 33
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 34
• 6. 참고문헌 ... 35
• 끝페이지 ... 36