Category Article
°í¿Â ¼ö¼ÒºÐ¸®¿ë ¼¼¶ó¹Í ¸· °³¹ß
2005-07-03

ÀÌ ¿ø°í´Â ÀϺ» ¡¶ï³Ñ¨øÄÖå¡·ò¼¿¡¼­ ¹ø¿ª ÀüÀçÇÑ °ÍÀÔ´Ï´Ù.°í¿Â ¼ö¼ÒºÐ¸®¿ë ¼¼¶ó¹Í ¸· °³¹ßÃÖ±Ù ¼ö¼Ò¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ È¯°æ ÀúºÎÇÏÇü ¿¡³ÊÁö ½Ã½ºÅÛ Ã¢¼º¿¡ °­ÇÑ °ü½ÉÀÌ ¸ô¸®°í ÀÖ´Ù. ±× »ó¡ÀûÀÎ ±â¼ú Áß Çϳª·Î ¿¬·áÀüÁö ½Ã½ºÅÛ ±â¼úÀÇ È®¸³°ú ±× ½Ç¿ëÈ­¿¡ ´ëÇÑ ±â´ë°¡ ³ô¾ÆÁö°í ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ ¼ö¼Ò´Â ±â°£È­Çй°ÁúÀÇ ÇÕ¼º¿ø·áÀ̸鼭 µ¿½Ã¿¡ ¼®À¯Á¤Á¦, ¼®À¯È­ÇÐ µîÀÇ ¹ÝÀÀÁ¦·Î¼­ ÀÌ¿ëÇÏ´Â µî ±¤¹üÀ§ÇÑ »ê¾÷ºÐ¾ß¿¡¼­ ´ë·®À¸·Î »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ¿Í °°Àº »çȸ ÇÊ¿ä¿¡ ´ëÀÀÇØ ¿¡³ÊÁö¿ø ´ÜÀ§·Î ¶Ù¾î³­ °Ô´Ù°¡ °íÈ¿À² ¼ö¼ÒÁ¦Á¶ ÇÁ·Î¼¼½ºÀÇ °³¹ß¿¡ ´ëÇÑ ±â´ë°¡ ³ô¾ÆÁö°í ÀÖ´Ù.Á¾·¡ÀÇ ¼ö¼ÒÁ¦Á¶ ÇÁ·Î¼¼½ºÀÇ ´ëÇ¥ ¿¹·Î¼­ õ¿¬°¡½º(ÁÖ¼ººÐ : ¸Þź)ÀÇ ¼öÁõ±â °³Áú¹ÝÀÀÀÌ ÀÖ´Ù.CH4+H2O¡æ3H2+CO-206.0(kJ/mol) (1)À§ÀÇ °³Áú¹ÝÀÀÀº Èí¿­¹ÝÀÀÀ̸ç ÀϹÝÀûÀ¸·Î´Â ´ÏÄÌ°è¿­ÀÇ Ã˸Ÿ¦ ÀÌ¿ëÇØ °¡¾Ð¡¤°í¿Â(¾à1,073K), H2O/CH4 ¸ô ºñ 3ÀüÈÄÀÇ Á¶°Ç¾Æ·¡ ½ÃÇàµÈ´Ù. ¶ÇÇÑ ¼ö¼ÒÀÇ »ý¼º°øÁ¤°ú ºÐ¸®¡¤Á¤Á¦°øÁ¤ÀÌ µ¶¸³µÇ¾î Àֱ⠶§¹®¿¡ ¿­È¿À²ÀÇ Çâ»ó, Àüü ½Ã½ºÅÛÀÇ °£¼ÒÈ­ µîÀÌ ±â¼ú°úÁ¦°¡ µÇ¾ú´Ù. ÀÌ¿Í °°Àº Çö»óÀÇ ¼ö¼ÒÁ¦Á¶ ÇÁ·Î¼¼½º¿¡ ¹ÝÇØ ¼ö¼ÒÀÇ »ý¼º°øÁ¤°ú ºÐ¸®¡¤Á¤Á¦°øÁ¤À» ÀÏüȭÇÑ ¸· ¹ÝÀÀ ÇÁ·Î¼¼¼­°¡ ½ÇÇöµÇ¸é ºÐ¸® ¸·À¸·Î ÀÎÇÑ »ý¼º¼ö¼ÒÀÇ ¹ÝÀÀ°è¿­ ¹ÛÀ¸·Î »Ì¾Æ³¿À¸·Î½á ½Ä (1)ÀÇ ¹ÝÀÀÀ» ¼ö¼Ò»ý¼º ÃøÀ¸·Î ÇöÀúÇÏ°Ô ½ÃÇÁÆ® ½Ãų ¼ö ÀÖ°Ô µÇ¾î ¾à 773K±îÁöÀÇ ¹ÝÀÀ¿Âµµ Àú¿ÂÈ­¿Í ¾ÐÃൿ·ÂÀÇ Àú°¨ µîÀ¸·Î ÀÎÇÑ ¼ö¼ÒÁ¦Á¶ ÇÁ·Î¼¼½ºÀÇ ¿¡³ÊÁö Àý¾àÀ» ±â´ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.ÀÌ¿Í °°Àº ±â¼ú°³¹ß Çʿ伺¿¡ µû¶ó 2002³âºÎÅÍ °æÁ¦ »ê¾÷¼º ¹× µ¶¸³ÇàÁ¤¹ýÀÎ ½Å¿¡³ÊÁö¡¤»ê¾÷±â¼úÁ¾ÇÕ°³¹ß±â±¸(NEDO ±â¼ú°³¹ß±â±¸)°¡ ÃßÁøÇÏ´Â ¡®°íÈ¿À² °í¿Â¼ö¼Ò ºÐ¸® ¸·ÀÇ °³¹ß¡¯ÇÁ·ÎÁ§Æ®°¡ ½ÃÀ۵ƴÙ. ÀÌ ÇÁ·ÎÁ§Æ®´Â µµÄì´ëÇб³¼ö ³ªÄ«¿À ½ÅÀÌÄ¡ ÇÁ·ÎÁ§Æ® ¸®´õ ¾Æ·¡ 9°³ÀÇ ¿¬±¸±â°üÀ¸·Î ±¸¼ºµÈ ¿¬±¸Ã¼¿¡¼­ ¾à 773K¿¡¼­ ¸ÞźÀÇ ¼öÁõ±â °³Áú¹ÝÀÀÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ¼ö¼Ò»ý¼º°ú ¼ö¼ÒºÐ¸®¸¦ ÀÏü·Î ÇàÇÏ´Â °ÍÀ» Ư¡À¸·Î ÇÏ´Â °í¿Â¼ö¼Ò ºÐ¸®¸· °³¹ß°ú ¸·¸ðµâÈ­ ±â¼úÀÇ °³¹ßÀ» ½Ç½ÃÇÏ°í ÀÖ´Ù. ±×¸®°í 2006³âµµ¿¡´Â ¼Ò±Ô¸ð ¸ðµâ ½ÇÁõ½ÃÇèÀ» ½Ç½ÃÇÒ ¿¹Á¤ÀÌ´Ù <±×¸²1>.

Àç´Ü¹ýÀÎ È­Àμ¼¶ó¹Í¼¾ÅÍ(JFCC)´Â ÀÌ ÇÁ·ÎÁ§Æ®ÀÇ ÁýÁß¿¬±¸¼Ò·Î¼­ °í¿Â¼ö¼Ò ºÐ¸®¸·ÀÇ ÇÕ¼º¿¬±¸, ¹× Æò°¡±â¼úÀÇ °³¹ß¿¬±¸¸¦ ½Ç½ÃÇÏ°í ÀÖ´Ù. º»°í¿¡¼­´Â ´çÇØ ÇÁ·ÎÁ§Æ®ÀÇ ¿¬±¸°³¹ß °³¿ä¿Í JFCC ÁýÁß¿¬±¸¼Ò¿¡¼­ ½Ç½ÃÇÏ°í ÀÖ´Â »õ·Î¿î °í¿Â¼ö¼Ò ºÐ¸®¿ë ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ ¿¬±¸ ¼º°ú¿¡ °üÇÏ¿© ¼Ò°³ÇÑ´Ù.°í¿Â¼ö¼Ò ºÐ¸®¿ë ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·³»¿­¼º ¼ö¼Ò ºÐ¸® ¸·À¸·Î´Â Æȶóµã(Pd)°è¿­ ÇÕ±Ý ¸·, ¹× ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÌ Á¸ÀçÇÑ´Ù. Pd°è¿­ ÇÕ±Ý ¸·Àº Ä¡¹Ð ¸·À̸ç, ¼ö¼ÒÀÇ ¼±Åà ¿ëÇØ È®»ê ±â±¸·Î ³ôÀº ¼ö¼Ò¼±Åà Åõ°ú¼ºÀ» ³ªÅ¸³½´Ù. ±×·¯³ª ¼ö¼ÒÃ뼺 ¿­È­¸¦ ¹æÁöÇϱâ À§ÇÑ Ãë±Þ°ú À¯È²¼ººÐ µî¿¡ µû¸¥ Çǵ¶¡¤¿­È­ µîÀ» °í·ÁÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ ÁÖ¿ø·áÀÎ Pd°¡ °í°¡À̱⠶§¹®¿¡ ÀϹÝÀûÀ¸·Î ³Î¸® º¸±Þ¡¤½Ç¿ëÈ­Çϱ⿡´Â ¾î·Á¿î Á¡ÀÌ ÀÖ´Ù. ÇÑÆí ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·Àº ³»¿­¼º°ú È­ÇÐÀû ¾ÈÁ¤¼º¿¡ ¶Ù¾î³ª¸ç Pd°è¿­ ÇÕ±Ý ¸·°ú ºñ±³ÇØ ºñ¿ë¸é¿¡¼­µµ À¯¸ÁÇÏ´Ù´Â Á¡¿¡¼­ ¼ö¼ÒÁ¦Á¶ ÇÁ·Î¼¼¼­ÀÇ ÀÀ¿ë°ú ½Ç¿ëÈ­¸¦ ±â´ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·À» ÀÌ¿ëÇÑ ¼ö¼ÒºÐ¸®´Â ¸· µÎ²²¸¦ ¼ö¹é ³ª³ë¹ÌÅÍ(nm)·Î Á¦¾îÇϸ鼭 µ¿½Ã¿¡, ºÐ¸® ¸·ÀÇ ¼¼°ø Áö¸§À» ¾à 0.3nm·Î Á¦¾îÇؼ­ ¾ò¾îÁö´Â ºÐÀÚ Ã¼°É¸§ ±â´É¿¡ ÀÇÇÑ´Ù. ÀÌ¿Í °°Àº ´Ù°øÁú ¹Ú¸·Àº ÀÚ¸³ ¸·À¸·Î »ç¿ëÇÒ ¼ö ¾ø´Ù. ±×·¡¼­ <±×¸²1> ¼Ó¿¡ ³ªÅ¸³½ ´Ù°øÁú ÁöÁö ±âÀç, Áß°£Ãþ ¹× ºÐ¸® È°¼º ÃþÀÇ ´ÙÃþ±¸Á¶¸¦ ¼ö¹é nm¿¡¼­ ¼­ºê nm»çÀÌÁî ·¹º§·Î ´Ù°øÁú ±¸Á¶·Î Á¦¾îÇÑ ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ ÇÕ¼º°³¹ßÀÌ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù.ÀϹÝÀûÀ¸·Î ºÐ¸® È°¼ºÃþÀ¸·Î´Â ¾Æ¸ôÆÛ½º(amorphous) ½Ç¸®Ä«°è¿­ Àç·á°¡ ÀÌ¿ëµÇ°í ÀÖÀ¸¸ç È­ÇÐÁõÂø(CVD)¹ý, Á¹ °Ö(Sol-gel)¹ý, ¹× Æú¸®¸Ó ÇÁ·¹Ä¿¼­(polymer pre-cursor)¹ýÀ¸·Î ÇÕ¼ºµÇ¾î ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ ºÐ¸® È°¼ºÃþÀ» ÁöÁöÇÏ´Â Áß°£ÃþÀ¸·Î´Â Æò±Õ¼¼°ø Áö¸§ÀÌ ¾à 4nmÀÇ ¸Þ¼Ò (MESO) ¼¼°øÀ» °¡Áø ¥ã-¾Ë·ç¹Ì³ª°¡ Á¹ °Ö¹ý¿¡ µû¶ó ÇÕ¼ºµÆ´Ù. ÇÑÆí ´Ù°øÁú ÁöÁö ±âÀç·Î´Â Á¾·¡ÀÇ ºÐ¸»Ä¡±Ý¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇØ ¾à 80~150nmÀÇ ¼¼°øÀ» °®°í ±â°ø·üÀ» 40~50%·Î ´Ù°øÁú ±¸Á¶·Î Á¦¾îÇÑ °ü»ó(ηßÒ) ÇüÅÂÀÇ ÇÕ¼ºÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù.´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ ¼ö¼ÒºÐ¸® Ư¼ºÀº ¼ö¼Ò Åõ°úÀ²°ú ¼ö¼Ò¸¸À» ¿©°úÇϴ Ư¼º(¼±Åüº)¿¡ µû¶ó Æò°¡µÈ´Ù. ¼ö¼ÒÅõ°úÀ²Àº ¸·ÀÇ ´ÜÀ§¸éÀû, ´ÜÀ§Â÷¾Ð(Â÷¾Ð: ¸·À» °æ°è·Î ¼³Á¤µÇ´Â °¡½º °ø±Þ Ãø°ú Åõ°ú ÃøÀÇ ¾Ð·ÂÂ÷), ¹× ´ÜÀ§ ½Ã°£´ç ¼ö¼ÒÀÇ Åõ°úÀ¯·® ¡®PH2(mol/m2¡¤s¡¤Pa)¡¯·Î ³ªÅ¸³Â´Ù. ±×¸®°í ¼±ÅüºÀº ºÐ¸®´ë»óÀÌ µÇ´Â ´Ù¸¥ °¡½ºÀÇ Åõ°úÀ²¿¡ ´ëÀÀÇÏ´Â ¼ö¼ÒÀÇ Åõ°úÀ²ÀÇ ºñÀ²¿¡ µû¶ó ±¸ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¼ö¼Ò ¼±ÅüºÀÇ Æò°¡·Î´Â <±×¸²2>¿¡ ³ªÅ¸³ÂµíÀÌ º» ÇÁ·ÎÁ§Æ®¿¡¼­ ºÐ¸®´ë»óÀÌ µÇ´Â ÀÏ»êȭź¼Ò(CO)³ª ¸Þź(CH4)¿¡¼­ ºÐÀÚÁ÷°æÀÌ ¾à°£ ÀÛÀº Áú¼Ò(N2)ÀÇ Åõ°úÀ²(PN2)¿¡ ´ëÀÀÇÏ´Â ¼ö¼ÒÅõ°úÀ²ÀÇ ºñÀ², PH2/PN2 ¡®¥á(H©ü/N©ü)¡¯°¡ ³Î¸® ÀÌ¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù.´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ ¼ö¼ÒºÐ¸®Æ¯¼ºÀÇ º¸°í °ªÀº <±×¸²2>¿¡ ³ªÅ¸³»µíÀÌ ¥á(H©ü/N©ü)°¡ ³ôÀº °Í¿¡¼­´Â 1000ÀÌ»óÀ» º¸ÀÌ°í ÀÖÁö¸¸ ¼ö¼ÒÅõ°úÀ²Àº 10-9~10-8(mol/m2¡¤s¡¤Pa) ¿À´õ·Î ³·´Ù. ÇÑÆí 10-6(mol/m2¡¤s¡¤Pa) ¿À´õÀÇ ºñ±³Àû ³ôÀº ¼ö¼ÒÅõ°úÀ²À» ³ªÅ¸³½ °ÍÀ¸·Î´Â ¥á(H©ü/N©ü)´Â 100¹Ì¸¸À¸·Î ³·´Ù. ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·À» ½Ç¿ëÈ­Çϱâ À§Çؼ­´Â ÀÌ¿Í °°Àº ¼ö¼ÒÀÇ ¼±Åüº°ú Åõ°úÀ²ÀÇ »ó¹Ý°ü°è¸¦ °³¼±ÇÏ°í ³ôÀº ¼ö¼ÒÀÇ ¼±Åüº°ú Åõ°úÀ²ÀÇ ¾ç¸³À» µµ¸ðÇϱâ À§ÇÑ Áß°£Ãþ°ú ºÐ¸®È°¼ºÃþÀÇ ´Ù°øÁú±¸Á¶Á¦¾î±â¼úÀÇ °íµµÈ­°¡ °úÁ¦·Î ³²¾Æ ÀÖ´Ù.

¶ÇÇÑ 773K ÀÌ»óÀÇ °í¿Â ȯ°æ¿¡ ÀûÇÕÇÑ ³»¿­¼º°ú ³»¼öÁõ±â¼ºÀ» ½ÇÇöÇϱâ À§ÇÑ ¿øÀÚ¡¤ºÐÀÚ·¹º§ÀÇ ºÐ¸®È°¼ºÃþ ¹× Áß°£ÃþÀ» ´ë»óÀ¸·Î ÇÑ È­ÇÐÁ¶¼ºÁ¦¾î±â¼úÀÇ °³¹ßµµ °úÁ¦ÀÌ´Ù. ¡®°íÈ¿À²°í¿Â¼ö¼ÒºÐ¸®¸· °³¹ß¡¯ ÇÁ·ÎÁ§Æ®¿¡¼­´Â <±×¸²2>¿¡ ³ªÅ¸³½ ÃÖÁ¾ ¸ñÇ¥ °ªÀ» ¼³Á¤ÇØ ÀÌ·¯ÇÑ ±â¼ú°³¹ß¿¡ Âø¼öÇÏ°í ÀÖ´Ù. ±× °á°ú Çö½ÃÁ¡¿¡¼­ <±×¸²2> ÀÇ A, B ¹× CÀÇ ½Å±Ô ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ ÇÕ¼º°³¹ß¿¡ ¼º°øÇØ 773KÀÇ °í¿Â¾Æ·¡ ¼ö¼ÒÀÇ ³ôÀº ¼±Åüº°ú Åõ°úÀ²ÀÌ ¾ç¸³ÇÑ´Ù´Â Á¡¿¡¼­´Â ¼¼°è Åé ·¹º§ÀÇ ±â´É¹ßÇö¿¡ À̸£°í ÀÖ´Ù. ´õ¿íÀÌ ÀÌÀü¿¡´Â º¸°í ¿¹°¡ ¾ø°í ¼ö¼ÒÁ¦Á¶ ÇÁ·Î¼¼½º¸¦ ¸ðÀÇ ÇÑ 773KÀÇ °í¿Â¼öÁõ±â ºÐÀ§±â ¾Æ·¡(70~75kPa)¿¡¼­µµ ³ôÀº ¼ö¼Ò¼±ÅÃÅõ°ú¼º´ÉÀ» ¾ò°í ÀÖ´Ù. ÇÑÆí JFCC ÁýÁß ¿¬±¸¼Ò¿¡¼­´Â ÀÌµé ¿¬±¸°³¹ß¿¡ °¡¼¼ÇØ ¥ã-¾Ë·ç¹Ì³ª °è¿­ ¸Þ¼Ò Æú¶ó½º Áß°£ÃþÀÎ °í¿Â³»¼öÁõ±â¼º Çâ»ó¿¡ ¼º°øÇß´Ù. ¶ÇÇÑ Àü±âÈ­ÇÐÀû ¼ö¹ý¿¡ ÀÇÇÑ »õ·Î¿î ´Ù°øÁúÁöÁö±âÀçÀÇ °³¹ß°ú Á¾·¡ÀÇ ºÐÀÚ Ã¤°É¸§ ±â´É¿¡ ¼ö¼Ò ģȭ¼ºÀ» ºÎ¿©ÇÑ »õ·Î¿î ºÐ¸®È°¼ºÃþÀÇ ÇÕ¼º°³¹ß¿¡ µ¹ÀÔÇÏ°í <±×¸²3>ÀÇ D¿¡ º¸ÀÌ´Â ²Ò ³ôÀº ¼ö¼ÒÀÇ ¼±Åüº°ú Åõ°úÀ²À» Áö´Ñ ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ ÇÕ¼º°³¹ß¿¡ ¼º°øÇß´Ù. º»°í¿¡¼­´Â ÀÌ·¯ÇÑ JFCC ÁýÁß¿¬±¸¼Ò¿¡¼­ ÁøÇàµÈ ¿¬±¸°³¹ß¼º°ú¿¡ °üÇØ ¼Ò°³ÇÑ´Ù. ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ »õ·Î¿î ÇÕ¼º°³¹ß1. ³»¼öÁõ±â¼º ¸Þ¼ÒÆ÷¶ó½º ¾ç±Ø»êÈ­¾Ë·ç¹Ì³ª±âÀç °³¹ß¾ç±Ø»êÈ­ ¾Ë·ç¹Ì³ª´Â ä³Î»ó ¼¼°øÀ» °®°í ±× ¼¼°ø Áö¸§Àº ÀüÇØÀü¾Ð¿¡ µû¶ó Á¦¾îµÈ´Ù´Â »ç½ÇÀÌ ¹àÇôÁ³´Ù. ¶ÇÇÑ ¼¼°ø Áö¸§À» ±ÕÀÏÇÏ°Ô °®Ãß°í ÀÖ´Ù´Â Á¡¿¡¼­ °áÇÔÀÌ ÀûÀº ºÐ¸®È°¼ºÃþÀ» ¸¸µå´Â ¸·¿¡ ÀûÇÕÇÑ ±âÀç·Î¼­ÀÇ ÀÀ¿ëÀÌ ±â´ëµÈ´Ù. ÀÌÁ¦±îÁö Á¾·¡ ±â¼ú·Î ÀÎÇÑ ¾ç±Ø»êÈ­ ¾Ë·ç¹Ì³ªÀÇ ÃÖ¼Òä³Î ¼¼°ø Á÷°æÀº 7nmÀ̾úÁö¸¸, JFCC ÁýÁß¿¬±¸¼Ò¿¡´Â ÀüÇØÀü¾ÐÀ» ÆÞ½º»óÀ¸·Î Àΰ¡ÇÔÀ¸·Î½á 3nm±îÁö ¹Ì¼¼È­ÇÏ´Â µ¥ ¼º°øÇß´Ù.<±×¸²3>¿¡´Â ÇÕ¼º°³¹ß¿¡ ¼º°øÇÑ ¾ç±Ø»êÈ­ ¾Ë·ç¹Ì³ª±âÀçÀÇ ¿Ü°ü (a)¿Í ¸ð½Äµµ (b), ±×¸®°í Ç¥¸é±Ù¹æÀÇ ´Ü¸é TEM °üÂû»ó (c), ¹× ±× ¼¼°øÁö¸§ºÐÆ÷ (d)¸¦ ³ªÅ¸³½´Ù. Åõ±¤¼ºÀÌ ÀÖ´Â ±âÀçÀÌ¸ç ±× ¼¼°ø±¸Á¶´Â ÀüÇØÀü¾ÐÀ» ´Ü°èÀûÀ¸·Î ÀÛ°Ô ÇÔÀ¸·Î½á ¿ÜÇ¥¸éÃø ¸¸Å­ ÀÛÀº ¼¼°øÁö¸§ÀÌ µÇ¾ú´Ù. ±×¸®°í ÃÖ¿ÜÇ¥¸éÀº ÃÖ¼Ò Áö¸§ 3nmÀÇ ¼¼°øÀ¸·Î ±¸¼ºµÇ¾î ÀÖÀ½À» ¾Ë ¼ö ÀÖ´Ù.¸Þ¼ÒÆ÷¶ó½º ¾ç±Ø»êÈ­ ¾Ë·ç¹Ì³ª±âÀçÀÇ °¡½ºÅõ°ú Ư¼º°ú 773KÀÎ °í¿Â¿¡¼­ÀÇ ¼öÁõ±â(75kPa) Æø·Î½Ã°£ÀÇ °ü°è¸¦ Á¶»çÇß´Ù. ±× °á°ú 30½Ã°£ ÀÌ»óÀÇ Àå½Ã°£ Æø·Î Èĵµ ¾ÈÁ¤µÈ °¡½ºÅõ°úƯ¼ºÀ» ³ªÅ¸³»´Â ÀÏÀÌ ¸íÈ®ÇØÁ® ³»¼öÁõ±â¼ºÀ» Áö´Ñ ½Å±Ô ´Ù°øÁúÁöÁö±âÀç, ȤÀº ¸Þ¼ÒÆ÷¶ó½º Áß°£ÃþÀ¸·ÎÀÇ ÀÀ¿ëÀ» ±â´ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â »ç½ÇÀ» ¾Ë¾Ò´Ù.2. ´ÏÄ̳ª³ëÀÔÀÚºÐ»ê ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä«¸· °³¹ßºÐÀÚ Ã¤°É¸§ ±â´É¿¡ °¡¼¼ÇØ º¸´Ù ³ôÀº ¼ö¼ÒÀÇ ¼±ÅÃÅõ°ú±â´É ¹ßÇöÀÇ ¹ß´ÜÀ» ã±â À§ÇØ ¾Æ¸ô ÆÛ½º ½Ç¸®Ä«¿Í ¼ö¼Òģȭ¼º Àç·á¿ÍÀÇ º¹ÇÕÈ¿°ú¿¡ °üÇؼ­ °ËÅ並 ½ÃµµÇß´Ù. ¼ö¼Òģȭ¼ºÀç·á·Î´Â °í¿Â¿¡¼­ °­ÇÑ ¼ö¼ÒÈíÂøƯ¼ºÀ» Áö´Ñ ´ÏÄÌ(Ni)À» ¼±ÅÃÇß´Ù. È­Çпë¾× ¹ý¿¡ µû¶ó ±ÕÀÏÇÑ Si-Ni-O°è¿­ Àü±¸Ã¼ ¿ë¾×À» Á¶Á¦ÇÏ°í ¾ç±Ø»êÈ­ ¾Ë·ç¹Ì³ª±âÀç¿¡ ÄÚÆ®Çß´Ù. À̸¦ 873K¿¡¼­ ´ë±â¼Ò¼ºÇØ ¾Æ¸ôÆÛ½º Si-Ni-O¸· <±×¸²4>(a)·Î º¯È¯ÇÑ ÈÄ °Ô´Ù°¡ ¼ö¼Ò ±â·ù Áß, 773K·Î °¡¿­Çß´Ù. ±× °á°ú <±×¸²4>(b)¿¡ ³ªÅ¸³»µíÀÌ ¼ö~½Ê¼önmÀÇ Á÷°æÀ» Áö´Ñ Ni ÀÔÀÚ¸¦ ºÐ¸®È°¼ºÃþ ³»¿¡ ±×°÷¿¡¼­ ¼®ÃâÇÑ ³ª³ë ÄÞÆÛÁöÆ® ±¸Á¶¸¦ ¾ò¾ú´Ù. <±×¸²5>¿¡´Â 773KÀÇ °æ¿ì Ni/Si=0.5 Á¶¼ºÀÇ ³ª³ë ÄÞÆÛÁöÆ® ¸·ÀÇ °¡½ºÅõ°ú Ư¼ºÀ» ³ªÅ¸³½´Ù. Á¡¼±Àº Á¾·¡ÀÇ ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä« ¸·À¸·Î ¾ò¾îÁö´Â ºÐÀÚ Ã¼°É¸§ ±â´ÉÀ» Ç¥½ÃÇÑ´Ù. À̹ø ÇÕ¼º°³¹ß¿¡ ¼º°øÇÑ Ni ³ª³ë ÀÔÀÚºÐ»ê ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä« ¸·¿¡¼­´Â Á¾·¡ÀÇ ºÐÀÚ Ã¼°É¸² ±â´É¸¸À¸·Î´Â ½ÇÇö ºÒ°¡´ÉÇÑ ¼ö¼ÒºÐÀÚº¸´Ù ÀÛÀº Çï·ý(He)ÀÇ Åõ°úÀ²¿¡ ¼ö¼ÒÀÇ Åõ°úÀ²ÀÌ ¾à 5¹è Ä¿Áö´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇß´Ù.ÇöÀç, Ni¸¦ Æ÷ÇÔÇÑ ¼ö¼Òģȭ¼ºÀ» °®´Â ¿ø¼ÒÀÇ Á¾·ù, ¹× ÷°¡·®ÀÇ ÃÖÀûÈ­¸¦ ¸ñÀûÀ¸·Î ÇÑ ¿¬±¸°³¹ßÀ» ´Ü¼ÓÁßÀÌÁö¸¸ 773KÀÇ °í¿ÂÀÎ °æ¿ì ¼ö¼Ò¼±ÅÃÅõ°ú ¼º´ÉÀº <±×¸²2>ÀÇ D¿¡ º¸À̵íÀÌ ³ôÀº °Í¿¡¼­´Â ¼ö¼ÒÀÇ Åõ°úÀ²ÀÌ 10-7(mol/§³¡¤s¡¤Pa) ¿À´õÀÌ°í, ¥á(H2/N2)°¡ 1000ÀÌ»óÀ» ´Þ¼ºÇÏ°í ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ ÀÌ¿Í °°Àº °í¿Â¼ö¼ÒÅõ°úÀ²ÀÇ ¼±ÅÃÀûÀÎ Çâ»ó ¸ÞÄ¿´ÏÁò¿¡ °üÇؼ­µµ ÇöÀç Çؼ®ÁßÀÎ ´Ü°èÀÌÁö¸¸ Ãʱ⠰á°ú·Î¼­ Ni/Si=0.5Á¶¼ºÀÇ Àü±¸Ã¼ ¿ë¾×¿¡¼­ ÇÕ¼ºÇÑ Ni ³ª³ë ÀÔÀÚºÐ»ê ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä« ºÐ¸»ÀÎ 773KÀÎ °æ¿ì ¼ö¼ÒÀÇ ÈíÂøµî¿Â¼±À» Ni ºÐ¸» ¹× ¾Æ¸ôÆÛ½º½Ç¸®Ä« ºÐ¸»°ú ºñ±³Çؼ­ <±×¸²6>¿¡ ³ªÅ¸³Â´Ù.

´õ¿íÀÌ Ni ºÐ¸» ¹× ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä« ºÐ¸»Àº Àü±¸Ã¼ ¿ë¾×ÀÇ Á¶Á¦·Î ÀÌ¿ëÇÑ Ni ¹× ½Ç¸®Ä« Àü±¸Ã¼¿¡¼­ °¢°¢ ÇÕ¼ºÇß´Ù. <±×¸²6>(a)¿¡ º¸À̵íÀÌ Ni ³ª³ëÀÔÀÚºÐ»ê ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä«ÀÇ ¼ö¼ÒÈíÂø·®Àº °í¿Â¿¡¼­ ³ôÀº ¼ö¼Ò ģȭ¼ºÀ» °®´Â Ni ºÐ¸»ÀÇ ¼ö¼ÒÈíÂø·®°ú ÀüÇô ¼ö¼Òģȭ¼ºÀ» °®Áö ¾Ê´Â ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä«ÀÇ Áß°£¿¡ À§Ä¡ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÇÑÆí ¼ö¼Ò¸¦ ÈíÂø½ÃŲ ÈÄ¿¡ °¨¾Ð ÇÏ¿¡¼­ °­Á¦Å»±â ÈÄ ´Ù½Ã ¼ö¼ÒÀÇ ÈíÂø°Åµ¿À» Á¶»çÇϸé Ni ³ª³ëÀÔÀÚºÐ»ê ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä«¸¸ÀÌ »õ·Ó°Ô ¼ö¼ÒÈíÂøÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ´Ù <±×¸²6>(b). ÀÌ¿Í °°ÀÌ Ni ´Üü´Â ³ôÀº ¼ö¼Òģȭ¼ºÀ» °®Áö¸¸ ±× ¼ö¼ÒÈíÂøƯ¼ºÀº ºñ°¡¿ªÀûÀÎ °Í¿¡ ¹ÝÇØ Ni ³ª³ëÀÔÀÚºÐ»ê ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä«´Â ¼ö¼ÒÀÇ °¡¿ªÀûÀÎ ÈíÅ»Âø Ư¼ºÀ» Áö´Ñ °ÍÀÌ ¹ß°ßµÇ°í ÀÖÀ¸¸ç ÀÌ·¯ÇÑ Æ¯À¯ÇÑ ¼ö¼ÒÀÇ ÈíÅ»Âø Ư¼ºÀÌ Ni ³ª³ë ÀÔÀÚºÐ»ê ¾Æ¸ôÆÛ½º ½Ç¸®Ä« ¸·ÀÇ °í¿Â¼ö¼ÒÅõ°úÀ²ÀÇ ¼±ÅÃÀû Çâ»ó¿¡ ±â¿©ÇÒ °ÍÀ¸·Î º¸°í ÀÖ´Ù.ÀÌ»óÀÇ °á°ú¿¡¼­ ÇÕ¼º°³¹ß¿¡ ¼º°øÇÑ ½Å±Ô ¼ö¼Òģȭ¼º ³ª³ë ÀÔÀںлêÇü ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·Àº ÀÌÀüÀÇ ¼ö¼Ò Åõ°úÀ²°ú ¼±ÅÃÅõ°ú ¼º´ÉÀÇ »ó¹Ý°ü°è¿¡¼­ ÃßÃâÇÑ °í¼ö¼Ò ¼±ÅÃÅõ°ú¼º¸·ÀÇ Ã¢Ãâ¿¡ À־ ÇϳªÀÇ Áß¿äÇÑ ¿­¼è°¡ µÉ °ÍÀ¸·Î ±â´ëµÈ´Ù.°í¿Â¼ö¼Ò ºÐ¸®¿ë ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ »õ·Î¿î ÇÕ¼º °³¹ß·Î ½Å±Ô ÆÞ½º¹ý¿¡ ÀÇÇÑ ¾ç±Ø»êÈ­ ¾Ë·ç¹Ì³ª ´Ù°øÁú ÁöÁö±âÀç ¹× È­ÇÐ ¿ë¾×¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ¼ö¼Ò ģȭ¼º ³ª³ë ÀÔÀÚºÐ»ê ½Ç¸®Ä« ¸·¿¡ °üÇØ ¼Ò°³Çß´Ù. ÇâÈÄ ÀÌ·¯ÇÑ ÇÕ¼º¼ö¹ýÀ» ´ë»óÀ¸·Î °¢Á¾ ÇÕ¼ºÁ¶°ÇÀÇ ÃÖÀûÈ­¸¦ µµ¸ðÇØ ¼ö¼Ò¼±Åà Åõ°ú¼º´É º¸´Ù ÇÑ Ãþ ³ôÀº Çâ»óÀ» µµ¸ðÇØ °¥ °ÍÀÌ´Ù. ¶ÇÇÑ ºÐ¸®È°¼ºÃþ ¹× Áß°£ÃþÀÎ ³»¿­¡¤³»¼ö Áõ±â¼º Çâ»óÀ» ¸ñÀûÀ¸·Î ÇÑ Àç·á°³¹ßµµ º´ÇàÇؼ­ °ËÅ並 ÁøÇàÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç, ÀÌ·¯ÇÑ ¿¬±¸°³¹ßÀ» ÅëÇØ ´Ù°øÁú ¼¼¶ó¹Í ¸·ÀÇ °í¿Â ¼ö¼ÒºÐ¸®¸·À¸·Î¼­ÀÇ ½Ç¿ëÈ­¸¦ ¸ñÇ¥ÇØ °¥ °ÍÀÌ´Ù.

Æ®À­ÅÍ ÆäÀ̽ººÏ

< Energy News >


Copyright(ÁÖ)Àü¿ì¹®È­»ç All rights reserved.