• 제목/요약/키워드: 수전해 스택

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고고도 무인기용 수전해 셀 및 스택의 제작 및 성능 평가 (Evaluation of the Performance of Water Electrolysis Cells and Stacks for High-Altitude Long Endurance Unmanned Aerial Vehicle)

  • 정혜영;이준영;윤대진;한창현;송민아;임수현;문상봉
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.341-348
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    • 2016
  • The experiments related on structure and water electrolysis performance of HALE UAV stack were conducted in this study. Anode catalyst $IrRuO_2$ was prepared by Adam's fusion methods as 2~3 nm nano sized particles, and the cathode catalyst was used as commercial product of Premetek. The MEA (membrane electrode assembly) was manufactured by decal methods, anode and anode catalytic layers were prepared by electro-spray. HALE stack was composed of 5 multi-cells as $0.2Nm^3/hr$ hydrogen production rate with hydrogen pressure as 10 bar. The water electrolysis performance was investigated at atmospheric pressure and temperature of $55^{\circ}C$. Best performance of HALE UAV stack was recorded as cell voltage efficiency as 86%.

공침법을 이용한 비 귀금속 산소 발생 반응 촉매의 합성 (Synthesis of Non-Noble Metal Catalysts for Oxygen Evolution Reaction by Co-Precipitation)

  • 장명제;원미소;이규환;최승목
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.68.1-68.1
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    • 2017
  • 수소에너지의 무한한 가능성이 주목됨에 따라 과전압이 높은 산소 발생 촉매의 효율 향상 및 제작비용의 절감은 중요한 문제가 되어왔다. 백금계 촉매는 높은 효율과 낮은 과전압을 가지고 있지만 적은 매장량과 비싼 가격으로 수전해의 상용화에 큰 장애물이 되어왔다. 전이 금속 산화물 촉매는 가격이 저렴하고 형상과 크기 등에 따라 백금계 촉매에 비등한 성능을 발휘할 수 있다. 본 발표에서는 산소발생을 위한 촉매로서 Cu와 Co를 co-precipitation법을 이용하여 $Cu_xCo_{(3-x)}O_4$를 제작하고 이를 셀, 스택에 적용한 방법을 소개한다. 본문에서는 용액의 pH를 다르게 합성하여 Cu와 Co의 비율을 변화시켜 형상, 결정성을 조절할 수 있었고, 이러한 다른 조건에서 산소 발생 성능의 변화를 측정하였다. 최종적으로 최적의 성능을 나타내는 산소 발생 촉매를 셀 및 스택에 적용하여 실제적인 성능을 측정하였다.

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CO2 저감을 위한 고체산화물 수전해 스택의 역수성가스 전환 반응 고찰 (A Study on Reverse-water Gas Shift Reaction in Solid Oxide Water Electrolysis Cell-stack for CO2 Reduction)

  • 김상국;전남기;이상혁;안치규;안진수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.162-167
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    • 2024
  • Fossil fuels have been main energy source to people. However, enormous amount of CO2 was emitted over the world , resulting in global climate crisis today. Recently, solid oxide electrolyzer cell (SOEC) is getting attention as an effective way for producing H2, a clean energy resource for the future. Also, SOEC could be applicable to reverse water-gas shift reaction process due to its high-temperature operating condition. Here, SOEC system was utilized for both H2 production and CO2 reduction process, allowing product gas composition change by controlling operating conditions.

5 Nm3 /hr급 알카라인 수전해 시스템 안전기준 분석 및 안전성능 평가에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Safety Standard and Evaluation of Safety Performance for the 5 Nm3 /hr Class Alkaline Water Electrolysis System)

  • 김지혜;이은경;김민우;오건우;이정운;김우섭
    • 한국가스학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.65-75
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    • 2018
  • 풍력에너지는 낮에 비해 야간에 많은 잉여전력을 발생시키기 때문에 야간에 생산되는 전력은 버려지고 있는데, 이 문제를 해결하기 위해 풍력 등 재생에너지를 연계한 수전해 하이브리드 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 하이브리드 시스템 안전성 향상을 위해 국내 외 수전해 시스템 기준의 평가항목을 분석하였고, 평가 항목을 토대로 수전해 시스템의 안전성능 시험항목을 도출하였다. $5Nm^3/hr$급 수전해 시스템의 안전성능 평가를 위하여 시험항목 중 효율측정시험, 수소발생압력시험, 수소 순도시험을 평가하였다. 그 결과 수소발생량은 $5.10Nm^3/hr$, 스택효율은 $4.97kWh/Nm^3$로 산출되었고, 이때 발생한 수소의 순도는 99.993%로 국제기준 ISO 14687, SAE J2719에 명시된 순도보다 높은 순도의 수소를 생산하였음을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 수전해 시스템의 구축과 안전성능을 평가에 도움이 될 것이라고 기대한다.

알카리 수전해 스택에서 수소기포의 2상유동 수치해석에 관한 연구 (A Study on Numerical Analysis Using the Two Phase Flow in Alkaline Water Electrolysis Stacks)

  • 한진목;배유근;서영진;김세웅;정영관
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.155-162
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    • 2018
  • In this paper, the reliability of the numerical analysis using the two phase flow on the behavior of the hydrogen bubbles in the alkali electrolysis stacks was investigated by comparing the results obtained from numerical analysis and flow visualization experiments. As the results, through comparison with results gotten to visualization experiments, it is possible to approximate analysis for the flow of hydrogen bubbles in the stacks by numerical analysis using the two-phase flow. Also, the flow of hydrogen bubbles around the electrodes could be similarly analyzed by numerical analysis using the two-phase flow.