| 초록 |
본 연구에서는 알칼라인 수전해 스택의 동적 응답성을 파악하기 위하여 매트랩-시뮬링크®를 이용하여 1차원 알칼라인 수전해 스택 동적 모델링을 개발하였다. 수전해 스택 내부의 물질전달과 열전달을 해석하기 위하여, 가스 흐름과 수직방향으로 다공성 수송층, 전극, 전해질, 전극, 다공성 수송층 등 다섯 개의 검사 체적으로 구분하였다. 알칼라인 수전해 스택은 KOH와 물이 섞인 전해질을 사용하지만 발생하는 수소는 기체이기 때문에 실시간으로 발생된 수소 생산량을 정확하게 예측하기 위해서는 스택 내의 이상 수송를 해석하였다. 개발된 스택 모델에서는 다공성 수송층과 전극에서의 기체 포화도를 계산하여 각 검사체적간 모세관 플럭스을 예측하였다. 알칼라인 수전해 스택의 동적 응답성을 파악하기 위하여 스택에 다양한 전력 프로파일을 인가시켜 시뮬레이션을 수행하였다. 공급되는 전해질의 양, 작동 온도 및 압력이 변화된 조건에서의 동적 응답성을 비교 분석하였다. 본 연구는 다양한 인가 전력 변동에서의 알칼라인 수전해 스택의 최적 운전 전략을 도출하는데 아주 유용할 것이다. |
