고체산화물 연료전지

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고체산화물 연료전지(SOFC)는 연료전지 타입 중 가장 높은 효율을 보이고 있어 AI 데이터센터의 전력 공급원으로 주목받고 있음

고체산화물 연료전지(SOFC)는 고체 비다공성 금속 산화물을 전해질로 사용하는 3세대 연료전지입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다:

작동 원리

• 800~1000도의 고온에서 작동
• 산소 이온이 전해질을 통해 이동하여 연료와 반응
• 양극에서 산소가 환원되고, 음극에서 수소나 일산화탄소가 산화됨

구성 요소

• 전해질: 이트리아 안정화 지르코니아 등
• 양극 및 음극
• 연료 개질기
• 가스 분배기
• 집전체
• 열 제어 장치
• 하우징

장점

• 완전 고체 구조로 부식 문제 해결
• 다양한 연료 사용 가능 (천연가스, 합성가스, 탄화수소 등)
• 귀금속 촉매 불필요
• 고온 폐열 활용 가능

응용 분야

• 대형 발전용
• 가정용/상업용 열병합 발전
• 선박용
• 자동차용 (보조 전원)

기술 동향

• 작동 온도 저온화 연구
• 저가 금속재 구성 부품 개발
• 열충격, 기체 밀봉, 기동 속도 개선 노력
• 고효율 시스템 개발 중

SOFC는 높은 효율성과 환경 친화적 특성으로 주목받고 있으나, 고온 작동에 따른 재료 선택의 제한과 비용 문제 해결이 과제로 남아있습니다.