• 한국세라믹학회지
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• 제39권1호
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• pp.86-91
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• 2002

고체 산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell; SOFC)는 무공해 청정에너지원으로서 기존의 발전방식을 대체할 차세대 에너지원으로 각광받고 있다. 고체산화물 연료전지의 구성요소는 크게 음극(anode), 양극(cathode), 전해질(electolyte)로 나뉘어 지는데 그 중 음극은 전극으로서의 역할은 물론 음극지지형인 경우 지지체 역할가지 수행해야 하기 때문에 아주 다양한 특성이 요구되어지고 있다. 그 중에서도 연료전지 성능의 최대 감쇄요인으로 지적되고 있는 분극저항을 줄이기 위해서는 높은 전기전도도와 높은 가스투과도가 요구되고있다. 본 연구에서는 음극 제조과정 중 첨가하는 기공 전구체의 종류에 따라 기판의 기공구조가 어떻게 바뀌는지 또 그로 인해 기판의 미세구조 및 전기전도도가 어떠한 영향을 받는지 관찰하였다. 결과 음극기판의 미세구조 및 전기전도도는 기공전구체의 종류에 따라 크게 달라졌으며 특히 이방성을 가지는 기공전구체의 사용은 전도성상의 단락 및 비효율적인 기공의 양산을 가져와 결과적으로 연료전지 성능을 악화시킬 것으로 예상된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1013-1014
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• 2013

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1001-1002
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• 2011

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권3호
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• pp.317-324
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• 2010

고체산화물연료전지의 상용화를 위해서 금속지지체형 고체산화물연료전지가 개발되었다. 이 연료전지는 기계적강도를 향상시킨 새로운 개념의 연료전지지만 접합층으로 인해 물질전달률이 감소한다. 본 논문에서는 전산해석을 이용하여 연료극지지체형 고체산화물연료전지와 금속지지체형 고체산화물연료전지의 물질전달율을 비교하고자 한다. 지배방정식, 전기화학반응, 세라믹 물성치 모델이 동시에 해석된다. 그리고 다공성 매질 내부의 물질전달 해석을 위해서 분자확산과 누센확산이 함께 고려된다. 전산해석의 검증을 위해서 실험결과와 해석결과를 비교한다. 금속 지지체형 고체산화물 연료전지의 평균 전류밀도가 연료극지지체형 고체산화물연료전지에 비해 약 23% 감소한다. 그러나 접합층으로 인해 금속지지체형 고체산화물연료전지가 더 균일한 전류밀도 분포를 가진다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2001년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.45-45
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• 2001

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2003년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.55-55
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• 2003

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.139-148
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• 2013

본 연구에서는 1kW 급 SOFC 시스템의 AOGR(anode off-gas recirculation)을 위한 이젝터를 설계하고 이젝터 적용시의 시스템 효율을 매개변수 연구를 통해 알아보았다. 화공해석 프로그램를 이용하여 이젝터의 작동 조건을 계산하였고, 전역 최적값을 보장하면서도 CFD 계산에 따른 부하를 최소화하기 위하여 유전 알고리듬과 크리깅 모델을 이용하여 최적화를 진행하였다. 최적화를 통해 음속 이젝터에서 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수가 이젝터의 목직경과 1 차 노즐의 위치임을 식별하였다. 유동변수에 대한 매개변수 연구를 통해 설계된 이젝터는 1kW 급 SOFC 의 다양한 작동 조건에서 충분한 유연성을 가지며, SOFC 에 적용시 증기의 56% 와 연료의 8.4% 절감이 가능함을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.5-8
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• 2008

SOFC (Solid oxide fuel cell) has an advantage in the term of fuel flexibility, comparing with other kinds of fuel cells. In SOFC and fuel reformer cooperation system, the reformate gas with the various $H_2$/CO ratios is delivered into the anode of SOFC. In this situation, electrochemical oxidation reactions of the reformate gas in the anode are complex and competitive. In this paper, the effects of the composition of $H_2$ and CO on the overall electrochemical oxidation at Ni-YSZ anode are studied by testing the open circuit voltage (OCV) and current-voltage characteristics of single cells.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권5호
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• pp.479-490
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• 2000

The microstructure of Ni-YSZ composite as an anode of SOFC was investigated as a function of Ni content(10-70 vol%) in order to examine the correlation between microstructural-and electrical property. Image analysis based on quantitative microscopy theory was performed to quantify the microstructural property. We could get the informations about the size and distribution, contiguity and interfacial area of each phase or between the phases from the image analysis. According to the image analysis, contiguity between the same phae was mainly dependent on the amount of the phase while the contiguity between different phases was additionally influenced by the microstructural changes, especailly by the coarsening of the Ni phase. The whole length of pores perimeter was increased as Ni content increased, which indicated the overall microstructural evolution was mostly related with the coarsening of Ni phase. Ni-Ni interfacial area was also gradually increased as Ni content increased but controlled by pore phase at low Ni content region and by YSZ phase at intermediate Ni content region. These quantified microstructural properties were used to characterize the electrical properties of Ni-YSZ composite.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.663-668
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• 2017

SOFC anode fabricated core-shell using machano-fusion method using core with submicron size Ni, nano size YSZ for shell. Using prepared core-shell, depending on the thickness of the shell, we studied how the characteristics of sintering and SOFC cell change by sintering the anode. The Ni-YSZ core-shell has a Ni core of 0.5 to $1.2{\mu}m$ over 2 to 7 YSZ of 15 to 20 nm is, and as the high speed mixing time increases, the YSZ number increases and the shell thickness becomes uniform increased. When the fuel electrode is manufactured with core-shell, it has superior sintering property, has grain of uniform size compared with the one synthesized by general mixing, the falling path is short, the conductors (electrons and ions) connection is excellent, the electrical conductivity has become excellent. The thicker the shell, the lower the electrical conductivity. When the thickness of shell ranged from 46 to 139 nm and 61 to 81 nm, the performance was the highest and the ASR was the smallest.