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[기사스크랩]수소와 탄소의 융합촉진을 위한 KC Tech Day
작성자 : 비나텍 등록일 : 2019-07-11 [15:05] 조회 : 187
‘수소와 탄소의 융합촉진을 위한 KC Tech Day’ 현장 스케치입니다.

국내 수소기술 연구성과 발표 1에서는 비나텍 정한기 부사장이 ‘연료전지용 탄소담지체의 특성 및 요구사항을 발표하였습니다.

정한기 VINATech 부사장은 VINATech 이 2002년에 CNF(Carbon Nano Fiber)에 대한 원천 기술을 다각적인 연구로 확보했다며, 카본 활성화(carbon activation) 기술, 형상 제어기술, 복합화 기술 및 금속 촉매 첨착 기술과 같은 다양한 카본 솔루션(Carbon Solution)을 보유하고 있다고 밝혔습니다.
VINATech Carbon Solution(연료전지, Fuel Cell 소재)의 응용범위로는 CNF, 연료전지용 지지체, 촉매, 막 전극 접합체(MEA, Membrane Electrode Assembly), 전극 소재, 필터 소재가 있습니다.
특히, VINATech은 연료전지용 지지체, 촉매, MEA를 세계에서 유일하게 종합적으로 생산하는 기업입니다.
VINATech의 CNF는 섬유방향과 수직하게 그래핀 층이 배열되는 platelet 타입, 기울기를 가지고 적층되는 Herring bone 타입, 섬유 방향과 평행하게 형성되는 Tubular 타입으로 구분되며, 나노 사이즈의 섬경(5∼350nm)과 높은 결정성을 가지는 섬유 형태의 카본입니다.
VINATech은 CNF 표면에 물리 화학적 처리와 고온 열처리를 함으로써, 결정성을 증가시키고, 에지를 정렬하며 표면 특정을 변화 시키는 형상 제어 기술과 단일 소재들을 결합해 전기전도성, 방열 특성, 분산성, 비표면적을 개선하는 복합화 기술을 보유하고 있습니다. 이에 VINATech의 CNF는 에지 정렬을 통한 내식성, 표면 특성 변화를 통한 분산성, 복합화를 통한 전기전도성과 방열 특성이 우수합니다. VINATech은 보유하고 있는 CNF 물질 특허를 바탕으로 연료전지용 지지체, 촉매, 막 전극 접합체를 생산하고 있습니다.
 
연료전지(Fuel Cell)는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 장치로서 연료를 공급하면 계속적으로 에너지를 생성하는 발전 시스템이며, 발전기와 전지의 특성을 가집니다. 공급하는 연료는 수소와 산소이며, 화학반응에 의해 물만 배출하는 청정에너지원입니다.
연료전지(Fuel Cell)는 사용하는 전해질의 종류에 따라 양이온 교환막 연료전지(PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell), 직접 메탄올 연료전지(DMFC, Direct Methanol Fuel Cell), 용융 탄산염 연료전지(MCFC, Molten Carbonate Fuel Cell), 고체 산화물 연료전지(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell)가 있습니다. 이중 비나텍의 지지체와 촉매, MEA는 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)와 DMFC(Direct Methanol Fuel Cell)에 적합합니다. 연료전지(Fuel Cell)의 촉매(Catalyst) 성능을 높이기 위해서는 3nm 이하의 작은 촉매 입자가 필요하며, 촉매만으로는 필요한 작은 입자를 형성할 수 없고, 촉매를 지지체 위에 분산시킴으로써 작은 입자를 형성할 수 있습니다. 비나텍 연료전지 지지체(Support)는 CNF 또는 결정성 카본 블랙 제품으로 카본 부식에 의한 촉매 수명단축을 최소화합니다.

카본(Carbon)은 1.2V이상의 조건에서 물과 산소와 반응해 쉽게 부식이 일어나게 되며, 지지체에 포함된 카본의 부식은 촉매(Catalyst)의 성능 감소와 연료전지 수명 단축을 초래합니다. 연료전지 촉매(Fuel Cell Catalyst)는 백금을 사용하며, 2.5∼3.0nm 입자로 형성돼, 반응 면적이 넓고 부식에 강하며, 연료전지 성능 향상과 수명 유지에 적합합니다.
MEA는 100nm 이하의 전극 기공 제어기술을 적용해, 생성된 물의 배출이 원활한 제품으로서 연료전지의 성능 향상과 수명 유지에 적합합니다.
특히 향후에는 연료전지 촉매에서 백금 사용량을 줄이는 것이 관건으로 정한기 부사장은 Electronic property에 대한 fine tuning을 통한 기본성능 향상과 동시에 outer surface에만 백금을 사용함으로써 백금 사용량을 5∼10배 저감이 가능하다고 밝혔습니다.

<중략>

출처 : 신소재경제 배종인 기자
기사전문은 신소재경제 2019년 7월 5일자 기사에서 확인하실 수 있습니다.

VINATech 회사 홈페이지(vina.co.kr )에서 더 자세한 소식을 확인하실 수 있습니다.

VINATech은 Hy-Cap Supercapacitor와 Fuel Cell MEA, Support, Catalyst 연구에 매진하고 있습니다. 2.7V와 3V를 비롯한 NEO Supercapacitor 시리즈를 출시하였으며 Carbon Nano Fiber(CNF) 원천 기술을 확보하였습니다. 

연료전지 소재에 대한 문의는 carbon@vina.co.kr을 이용하여 주십시오.
​배터리와 슈퍼 커패시터 비교, 에너지 밀도 등 슈퍼캡에 대한 질문이 있으시면 hycap@vina.co.kr 메일을 보내주세요. 
홈페이지 문의하기 메뉴나 연락처 (031-448-3066)로 문의하실 수 있습니다. 

감사합니다.

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