개회로 전압을 이용한 역전기투석 시스템 출력 평가 및 모델링

국문 초록 (Abstract)

염분차 발전(Salinity Gradient Power; SGP)은 염분농도의 차이가 있는 두 용액을 멤브레인을 통해 혼합 시 삼투압 에너지가 생성되는 것인데, 대표적인 염분차발전공정으로 역전기투석(Reverse Electrodialysis; RED)이 있다. RED 시스템은 해수와 담수의 농도차 에너지를 전기에너지로 바꾸는 에너지 전환 장치이다. 전세계적으로 강하구에서 생성할 수 있는 농도차에너지량이 상당히 높은 것으로 추산됨에 따라 역전기 투석장치에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 역전기 투석 시스템의 성능을 변화시키는 변수인 유입 유량, 전극액의 유량, 고농도의 염수와 저농도의 담수 사이의 농도차, 이온교환막의 스택 수를 변화시켜 개회로 전압(Open circuit voltage; OCV)을 측정한 후, 전류가 0일 때(개회로)의 OCV값과 전류를 흘려주었을 때의 전력밀도와의 상관관계를 비교하여 역전기투석시스템의 성능과 OCV사이의 관련도를 비교한다. 관련도를 비교 분석하여 실제 측정 전력과 OCV값의 모델 피팅을 진행한다.