SOEC 스택의 운전조건별 CO2 공전해 특성 연구

Studies on the characteristics of co-electrolysis of CO2 via various operation conditions of SOEC stack

최근 COP21 파리 기후협정에서 체결한 내용의 후속조치로 산업계 각 분야에서의 온실가스 배출량 저감량이 요구되어 시멘트, 철강 및 발전산업 등 기존 CO2를 대량 배출하는 분야에서는 이에 따른 부담이 커지고 있는 실정이다. 이를 해결하기 위해 CO2 저감을 위한 CO2 고온 공전해 기술에서 SOEC(Solid Oxide Electrolysis Cell) 장치가 핵심기술로 관심을 받고 있다. 하지만 국내에서는 SOEC 장치를 적용한 시스템의 상용화가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 CO2 고온 공전해 시스템에 적용할 SOEC 장치의 에너지 효율을 향상 시키기 위해서 모사가스를 이용하여 SOEC의 성능을 다양한 온도 및 전압/전류 운전조건에서 CO2 공전해 실험을 통해 그 특성을 파악하였다. 실험결과로 SOEC 공전해 효율변화와 공전해를 통한 합성가스 배출농도변화를 확인하여 최적운전조건을 도출하였다. 본 연구를 통하여 CO2 고온 공전해 공정의 에너지효율을 극대화하게 되면 상대적으로 낮은 투자비용 및 유지비용을 통해 고부가가치의 상품을 생산할 수 있어 국내 관련 산업계의 온실가스의 감축량 목표치 달성과 더불어 부가적인 연료생산을 통한 경제적 이익 창출을 가져올 것으로 판단된다.