전류효율 향상을 위한 습식 도금공정용 양극 제조 및 특성 분석

Manufacturing and Characterization of Anode for Wet Plating Process to Improve Current Efficiency

전 세계적으로 2050년 탄소 중립 (Net-Zero) 사회 실현을 목표로 다양한 정책과 연구가 진행되고 있다. 이러한 기조에 맞추어 대한민국은 2030년 국가 온실가스 감축목표를 2018년 대비 40%로 설정하였으며 다양한 부문에서 온실가스 감축을 위한 노력이 진행중이다 국내 온실가스 배출량 중 제조업 이 차지하는 비중은 28.4%로, 중국(29.3%과 더불어 일본(20.3%), EUC16.4%), 미국(11.0%), 영국(9.4%) 둥의 주요국에 비해 높은 비중을 차지한다. 이에, 제조업 대상의 온실가스 배출량 감축이 필요한 실정이며 제조업별 온실가스 감축 기준은 업종별 에너지 소비 특성에 따라, 적합한 탄소중립 실현 기술이 필요하다. 특히, 국내 제조업은 중소기업 기반의 산업을 중심으로 구성되어 있어 중소기업 맞춤형 온실가스 배출 감축 기술이 필요하다. 이 중, 습식 도금공정을 통한 표면처리업은 전력 소비가 매우 높은 업종이며 인가되는 전류의 상당부분은 도금 반옹에 직접적으로 사용되지 않고 물분해 및 2차 화합물 생성 등의 부반용에 사용된다. 이러한 요인들로 인한 전류효율 저하는 도금 공정 효율을 낮추고 전력 소모량을 중가시킨다. 이는 결국, 탄소 배출량 중가로 이어져 온실가스 배출량 중대의 문제점을 야기한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 과제에서는 멤브레인-전극 일체형 모듈을 활용하여 부반용물 생성을 억제하고 도금 공정 효율의 향상을 통해 탄소배출량을 감축하는 것을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 멤브레인-전극 일체형 모듈에 적용되는 금속산화물 양극의 제조 조건에 따른 표면 및 구조 분석을 통해 양극 제조 조건을 최적화하고자 하였다.