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유기성 폐자원 에너지 저장을 위한 새로운 ESS 인 Vanadium reodx flowbattery에 사용되는 고성능막 개발

High Performance Membrane of Vanadium Redox Flow Battery from Organic Waste Resources

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/342827
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한국폐기물자원순환학회 (Korea Society Of Waste Management)
초록

최근 폐자원에너지를 이용한 신재생에너지의 활용에 대한 관심이 늘고 있는 추세이다. 유기성 폐자원의 경우 생성되는 메탄가스 및 가연성 가스를 이용한 가스발전이 가장 대표적인 활용 예이다. 그러나 폐자원으로부터 생성되는 가스는 생산량 조절이 어려움이 있다. 또한 가스 발전은 계속적으로 가동되어야 하기 때문에 전기사용량이 적은 심야에는 버려지는 가스가 존재한다. Energy Storage System (ESS)은 낭비되는 전기를 저장하였다가 필요한 요구가 있을 때 사용하는 장치로서 폐자원 에너지와 같은 신재생에너지 산업에 없어서는 안될 부분이다. 또한 에너지를 저장하는데 있어 어떠한 환경오염이나 CO2가 발생되지 않는 청정의 에너지 저가 요구된다. 이러한 ESS 중의 하나로, 바나듐 레독스 흐름 전지(Vanadium Redox Flow Batter)는 차세대 에너지 저장장치로서 기존의 리튬전지를 이용한 저장보다 에너지 수명이 10배 이상 길고, 환경에 무해한 물질을 사용하는 친환경적이 물질이다. 그러나 VRFB의 경우 낮은 에너지 밀도와 값비싼 분리막등 보완해야할 점들이 있다. 현재 사용되고 있는 Nafion 계열의 분리막의 경우 값비싼 가격과 활물질의 Crossover 현상을 막아주지 못하는 단점을 가지고 있는데 이를 polybenzimidazole로 구성된 분리막을 사용함으로서 분리막의 표면에 positively charged functional groups을 달아주어 Crossover를 막아주어 에너지효율과 밀도 모두 향상시킬 수 있었다.

저자
  • 양종원(서울과학기술대학교 에너지환경대학원 신에너지공학과) | Jongwon Yang
  • 크리스트와르다나 마셀리너스(서울과학기술대학교 에너지환경대학원 신에너지공학과) | Marcelinus Christwardana
  • 노찬호(서울과학기술대학교 에너지환경대학원 신에너지공학과) | Chanho Noh
  • 정미나(서울과학기술대학교 에너지환경대학원 신에너지공학과, 한국과학기술연구원 연료전지연구센터) | Mina Chung
  • Dirk Henkensmeier(한국과학기술연구원 연료전지연구센터)
  • 권용재(서울과학기술대학교 에너지환경대학원 신에너지공학과) | Yongchai Kwon