일반기술

고성능 열-전기 전도 재료

SOFC(고체 산화물 연료 전지)는 오염 배출물질 없이 효율적으로 저렴한 발전 가격에 몇 백 와트에서 수메가와트에 이르는 다양한 전력을 제공하며 에너지 기술에 있어서 획기적인 사업 기회를 뜻한다. SOFC 시스템의 전체 시장가치는 2015년까지 300억 달러에 육박할 것으로 추정된다. 더욱이, SOFC는 현재 공급되는 다양한 화석연료로 가동되므로 기존 연료 인프라를 보유한 전세계로 급속하게 퍼져나갈 수 있다. 1990년대 초 TIAX가 실시한 시장, 제조, 상용화에 대한 분석에 기초하여 미국 에너지성과 다른 연구기관들은 점차 SOFC 기술로 초점을 맞추며 자금을 지원해왔다. 이러한 분석에 기반하여 TIAX는 첨단기술프로그램(Advanced Technology Program)을 통해 미국 정부의 부분 지원을 받는 수백만 달러 규모의 다개년 프로그램을 시작하여 SOFC을 위한 중요 기술 개발을 해왔다.TIAX 프로그램은 SOFC 상호연결을 위한 금속기 복합재료 플랫폼 개발에 중점을 두어 SOFC 상호연결 부재와 같은 성공적 기술 개발 최대의 난관을 해결하기 위해 노력해왔다. 또한 TIAX는 고온 밀봉관련 문제를 해결한 획기적인 적층 설계를 고안했다.프로그램의 마지막 해에 접어든 지금, TIAX는 특허출원을 앞두고 있는 접합 물질 및 새로운 적층 개념을 이용한 SOFC 시스템을 완성하기 위한 상용화 협력업체를 모색 중이다. 상용화 노력은 새로운 기술뿐 아니라, 단일 전지, 적층, BPO(역자주: 동력원 주변에 동력시스템 패키지를 구성하는 보조 장치)를 포함한 시스템 내의 주요 부품의 작동을 예측하고 분석하기 위한 TIAX 모델을 포함하는 TIAX의 FC-ToolsetTM 을 이용한다. FC-ToolsetTM 은 또한 생산 비용을 예측하기 위한 여러 세부 모델과 시장 점유율 추정을 위한 여러 기법을 포함한다. FC-ToolsetTM은 오늘날 까 지 TIAX 연료 전지 기술의 성공적 개발과 추진에 중요한 역할을 해왔고 앞으로 TIAX와 협력업체가 시간을 절약하고 위험요소를 줄임으로써 SOFC 시스템을 성공적으로 상용화하는데 기여할 것이다. TIAX 프로그램의 핵심적 성과는 다음과 같다:l연결재와 전지 부품의 열팽창 합치 증명l다른 사용목적에 따른 연결 특성을 최적화하기 위한 설계 지침 개발l고온에서 탁월한 열 기계적 특성 증명l항산화 연결재를 위한 성공적 예비 수명 데이터l세부 설계 및 획기적인 적층 개념의 예비 평가