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연료전지는 수소를 공기 중 산소와 화학반응 시켜 전기를 생성하는 미래 동력원입니다. 기존 발전기와 달리 연료의 연소를 통한 에너지 변환과정을 거치지 않고, 바로 전기를 생산하기 때문에 에너지 손실이 적어 발전효율이 높고, 친환경적이며 분산전원으로 활용이 가능한 차세대 에너지원으로 주목 받고 있습니다.

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연료전지는 외부에서 수소와 산소를 계속 공급해서 전기 에너지를 발생합니다. 전극에는 두 극 모두 탄소 혹은 금속을 사용하고 있는데, 전극의 표면적을 증대시키기 위해 다공질로 되어 있습니다. 전해액으로 수산화칼륨(KOH)용액을 사용하며, 수소 가스는 1~10기압으로 보내집니다. 수소가 스며드는 쪽이 (-) 극, 산소 쪽이 (+) 극으로써, 수소는 (-)극에서 산화되고, 산소는 (+)극에서 환원됩니다. 그 과정을 간단하게 정리하면 다음과 같습니다.


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  • 연료극에 공급된 수소는 수소이온과 전자로 분리됩니다.
  • 수소이온은 전해질 층을 통해 공기극으로 이동, 전자는 외부를 통해 공기극으로 이동 합니다.
  • 공기극 쪽에서 산소이온과 수소이온이 만나 반응생성물을 생성 합니다.
  • 최종적인 반응은 수소와 산소가 결합하여 전기,물 및 열을 생성하게 됩니다.



구분 AFC PAFC MCFC SOFC PEM
전해질 수산화칼륨 안산 탄산리튬/
탄산칼륨
지르코니아 수소이온교환막
작동 온도 90-100 150-200 600-700 700-1,000 50-100
효율 55 40 45 - 50 60 35
출력 10-100 400-10,000 100-10,000이상 100-10,000이상 1-100
용도 우주발사체 분산발전 중앙발전
분산발전
중앙발전
분산발전
수소용
분산발전
특징 발전효율 높음
연료와 공기 중의 CO₂에 민감
열병합 발전 열병합 발전 발전효율 높음
복합 발전 가능
저온 작동
빠른 기동
IBmaterials는 연료전지 중에서도 하이테크 기술분야인 SOFC 방식에 적용되는 소재부품을 생산하고 있습니다. SOFC는 기술적인 난이도가 높지만, 가장 높은 발전효율(60%이상)을 끌어낼 수 있어서 복합발전과 같은 대규모 연료전지에 적용되는 방식입니다. IBmaterials는 SOFC 단위 셀을 공급하고 있으며 직경 5~40인치, 길이 최대 800mm에 이르는 다양한 크기와 형태의 제품을 생산할 수 있는 역량을 갖췄습니다.


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  • 높은 에너지 전환율 (40~60%)
  • 다양한 형태 (원통 형, 접시 형)
  • 다양한 코팅 기술 (딥, 스핀 코팅)
  • 다양한 단위 셀 크기 및 기공율
  • 금속 기판을 장착하기 쉽도록 설계됨
  • 높은 전기 전도도 및 기계적 강도
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