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이신근 ( Shin Kun Ryi ),박종수 ( Jong Soo Park ) 한국공업화학회 2011 공업화학전망 Vol.14 No.3
수소는 에너지 밀도가 높아 향후 에너지원으로써 그 중요성이 증가하고 있다. 석유자원의 고갈로 에너지 확보를 위하여 각종 탄화수소를 이용한 수소 생산에 많은 연구가 진행 중이며, 특히 생산효율을 증가시키기 위한 연구가 활발하다. 수소를 생산하기 위하여 연료개질 및 가스화 공정에 수소분리막을 사용할 경우 후단 정제공정을 배제할 수 있고 에너지 효율이 우수한 공정 구성이 가능하다. 따라서 성능이 우수한 수소분리막 개발을 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 수소분리막의 종류, 분리 mechanism, 그리고 연구 현황에 대하여 기술하였다. 특히 상용화되고 있는 팔라듐계 치밀분리막에 대하여 자세히 논하고, 성능향상과 가격경쟁력 확보를 위한 연구 현황에 대하여 기술하였다.
이신근(Shin-Kun Ryi),한재윤(Jae-Yun Han),김창현(Chang-Hyun Kim),임한권(Hankwon Lim),정호영(Ho-Young Jung) 한국청정기술학회 2017 청정기술 Vol.23 No.2
온실가스 배출과 지구온난화 문제로 인하여 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지 개발 및 확산의 필요성이 증가하고 있는데, 청정에너지원인 수소가 주목을 받고 있다. 수소는 지구상에서 가장 많이 존재하는 원소이며, 화석연료, 바이오매스 및 물 등 다양한 형태로 존재한다. 수소를 연료로 사용하기 위해서는 경제적인 방법뿐만 아니라 환경에 미치는 영향을 최소화하는 방법으로 생산하는 것이 중요하다. 수소생산방법에는 전통적 방법인 화석연료 개질반응을 통한 생산과 재생가능한 방법인 바이오매스 및 물을 이용한 생산으로 나뉜다. 화석연료를 이용한 수소생산은 습윤개질반응, 자열개질반응, 부분산화반응 및 가스화반응 등 열화학적 방법으로 가능한데, 이를 청정에너지원으로서 사용하기 위해서는 수소생산과 더불어 이산화탄소 포집이 필요하다. 바이오매스를 이용한 수소생산은 그 양이 매우 미미한 수준이며, 특히 생물학적 전환법은 효율증가를 위한 반응기 구성, 수소생산미생물 배양 등 효과적으로 수소를 생산하기 위한 연구가 더욱 진행되어야 한다. 물분해를 통한 수소생산이 가장 청정한 수소생산기술이지만 태양광, 태양열, 풍력 등 재생 가능한 에너지원으로부터 충분한 에너지공급이 가능해야 한다. The increase of greenhouse gases and the concern of global warming instigate the development and spread of renewable energy and hydrogen is considered one of the clean energy sources. Hydrogen is one of the most elements in the earth and exist in the form of fossil fuel, biomass and water. In order to use hydrogen for a clean energy source, the hydrogen production method should be eco-friendly and economic as well. There are two different hydrogen production methods: conventional thermal method using fossil fuel and renewable method using biomass and water. Steam reforming, autothermal reforming, partial oxidation, and gasification (using solid fuel) have been considered for hydrogen production from fossil fuel. When using fossil fuel, carbon dioxide should be separated from hydrogen and captured to be accepted as a clean energy. The amount of hydrogen from biomass is insignificant. In order to occupy noticeable portion in hydrogen industries, biomass conversion, especially, biological method should be sufficiently improved in a process efficiency and a microorganism cultivation. Electrolysis is a mature technology and hydrogen from water is considered the most eco-friendly method in terms of clean energy when the electric power is from renewable sources such as photovoltaic cell, solar heat, and wind power etc.