고체산화물 연료전지의 2차원 전산모사

초록

본 연구에서는 고체산화물 연료전지의 수학적 모델링을 다룬다. 연료전지 내부에서 발생하는 물리적인 현상은 매우 복잡하다. 이러한 현상들은 크게 몇가지로 분류할 수 있다(연료전지 내부의 물질전달현상, 전극에서의 전기화학반응, 반응유체의 유동, 열분포). 연료전지 내부 에서 발생하는 이러한 복잡한 현상들을 규명하기 위해서 상업적으로 이용가능한 전산유체역학 프로그램인 FLUENT를 사용하였다. 이 연구에서는 planar 형 고체산화물연료전지에 초점을 맞춘다. Single-Domain 법이 적용된 2차원 모델을 연구대상으로 하고, 입출구 경계조건만 고려된다. 이러한 연료전지 모델링을 통해 전류-전압특성곡선, 반응물과 생성물 농도 분포, 기체 유속 등의 정보를 얻어낼 수 있다.