| 톈진대학교, 자가 보습이온교환막 개발 | ||
|
||
 최근 톈진(天津)대학교 “국가 ”입선자, 내연기관연소학국가중점실험실 마이커얼가이푸(Michael D. Guiver) 교수는 한국 한양대학교 이융모(李永墨) 교수와 협력하여 고온 저습 조건에서 높은 이온 전도율을 보유한 자가 보습 탄화수소 중합체 이온 교환막을 성공적으로 제조하여 막성능을 제한하고 있었던 과학적 한계를 극복하였으며 연료전지 장치의 개발에 새로운 전망을 가져왔다. 해당 성과는 2016년 4월 28일 국제 최고학술지《Nature》에 온라인으로 발표되었다. 연구팀은 선인장 식물 기공이 대낮과 고온 건조 환경 조건에서 닫혀있음으로써 내부 수분을 보존하는 자연 현상에서 영감을 받아 이온 교환막이 고온 저습 상태에서 막 탈수로 인해 초래되는 이온 전도율이 대폭 낮아지는 과학적 문제를 둘러싸고 나노급 조절 가능한 균열 소수성 코팅층에 대하여 막 표면 개질을 구현하는 기본 이론에서 출발하였다. 연구팀은 막표면에 소수성을 보유한 나노급 스프레이 코팅층을 형성하고 막 자체가 물을 흡수한 후의 팽창과 탈수 후의 수축 특성을 이용하여 높은 수분 보유 능력을 구현하였다. 높은 습도에서 막 팽창은 소수성 코팅층을 펼쳐지게 하여 비교적 넓은 나노급 균열을 형성하여 물과 이온의 전송 통로의 원활성을 보장한다. 이때의 코팅을 오픈코팅이라 하며 물과 이온은 동시에 막 내부 및 나노 균열 사이에서 자유로운 전송이 가능하다. 낮은 습도에서 막수축은 소수성 코팅층 균열을 닫혀지게 하여 막 내부의 물을 폐쇄하는 작용을 일으킨다. 이때의 코팅을 장벽코팅(Barrier coating)이라 하며 나노급 균열은 막 내부의 수분이 한층 더 증발 유실되는 것을 저지시키는 “나노급 밸브” 작용을 한다. 실험결과 이러한 선진적인 디자인은 이온 교환막이 고온 저습 환경에서의 이온 전송력을 뚜렷이 향상시킬 수 있다. 해당 방법은 모든 이온 교환막의 표면개질에 활용할 수 있으며 다양한 분야에서의 고성능 막 소재 활용을 위해 중요한 역할을 할 전망이다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2016-05/04/content_338121.htm?div=-1 |
SEARCH
- 정책동향
- 이슈리포트
- 통계DB
- 통계DB