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>연료전지막 특성 평가하는 방법에 관하여 알려주시면 감사하겠습니다. >혹은 참고 문헌도 괜찮습니다. >논문 등에 보면 전도도, Voltage vs. Current Density, Power Density vs. Current Density 등의 특성 들에 대한 그림들이 많은데요. >어떻게 측정하는지 기본적인 방법이 있는지 궁금합니다. >수고하십시오. 질문하신 내용은 전기화학적인 방법으로 평가하는 것으로 배터리, 커패시터, 연료전지등에서 크게 다르지 않습니다. 전기화학을 공부하시면 이론적인 배경 및 자세한 내용을 아실 수 있습니다. 배터리 전공자인 제가 주로 사용하는 방법으로 설명드리겠습니다. 1. 이온전도도 및 옴저항은 흔히 임피던스라고 부르는 EIS(Electrochemical impedance spectroscopy)법으로 측정합니다. 인가된 교류신호에 대한 셀의 반응을 예측되는 모델과 비교하여 등가회로의 구성요소의 저항과 커패시터 성분의 값을 구하며, 이를 이용하여 이온의 확산계수를 구합니다. 이 값으로 이온전도도를 구할수 있습니다. 직류를 이용하는 GITT(Galvanostatic Intermittent Titration Techniques), 혹은 PITT(Potentiostatic Intermittent Titration Techniques)등으로도 이온확산계수를 구할 수 있습니다. 이것은 전류(galvano) 혹은 전압(potentio)을 일정하게 인가하여 안정화된 후 전류 및 전압을 변화시켰을 때의 상대되는 전압 및 전류의 변화 추이를 이용하여 확산계수를 측정하는 방법입니다. DC를 이용하는 것은 대표적인 전기화학 실험장치인 Potentiostat/Galvanostat을 필요로 하며, 비교적 전도도가 높아 마이크로 암페어 이상의 전류가 측정이 되는 경우에만 실험이 가능합니다. EIS는 교류법이므로 이온전도도가 매우 낮은 것에서 높은 것까지 가리지 않지만, 교류신호를 발생하는 FRA(Frequency Response Analyzer)라는 장치가 추가로 필요하며 등가회로를 잘 설정하는 것이 중요합니다. 2. Voltage vs. Current Density 전류밀도(Current density)는 단위면적(1cm^2)에 대한 전류값을 의미합니다. 따라서, 이 것은 전압과 전류의 변화를 측정한 후 전류를 셀의 면적으로 나누어 얻을 수 있습니다. 면적이 2배이면 전류가 2배이므로 서로 다른 셀의 결과를 비교하기 위하여 면적을 통일하여 사용한다고 보시면 됩니다. 목적에 따라서 전압을 일정하게 변화시키고 전류를 얻는 방법, 전류를 인가하여 전압의 변화를 얻는 방법이 사용됩니다. 전압 및 전류의 인가 속도에 따라서 반응은 달라지며 목적에 따라서 여러 조건에 변화를 주어 평가합니다. 실험장치는 앞에서 언급한 Potentiostat/galvanostat 입니다. 흔히 전극 반응을 파악하기 위해서는 전압을 일정한 속도로 변화시켜 전류를 얻는 방법을 이용하며, 이를 반복적으로 여러 사이클 행하는 CV(cyclic voltammetry)를 많이 이용합니다. 실험조건을 잘 설정하면 여러 반응과 관계된 변수를 구할 수 있습니다. 전극의 용량을 및 수명을 평가하기 위해서는 대부분 일정한 크기의 전류를 인가하여 전압의 변화를 측정하는 실험법을 많이 이용합니다. 부 반응이 일어나지 않는 전압범위 구간 내에서 셀에 + 전류를 일정하게 가하여 전압의 변화를 측정하며, 전압이 경계 값에 도달하면 - 전류를 가하여 전압을 변화시키는 것을 여러 차례 반복합니다. 흔히 이를 충방전 테스트(charge/discharge test) 혹은 사이클 테스트(cyclic test)라고 합니다. 3. Power Density vs. Current Density Power Density는 단위당 파워로서, 단위 부피당 파워, 혹은, 단위무게당 파워로 사용됩니다. 벌크 전지의 경우에는 단위무게당 파워로 많이 사용합니다(W/Kg). 전극물질에 관심이 있는 사람들은 반전지(half cell)당 파워를 사용하며, 전지 전체에 관심이 있는 사람들은 완전지(full cell)당 파워를 사용하므로 주의해야 합니다. 이것은 연료전지에서도 다르지 않습니다. 자동차용 연료전지와 같이 중량이 중요한 경우에는 단위무게당 파워를 사용하며, 특수용도라서 부피가 주요 이슈인 경우에는 단위부피당 파워를 사용합니다. 앞의 2에서 충방전 테스트에서 전압과 전류의 곱으로 파워를 구할 수 있으며, 이를 셀의 무게 혹은 셀의 부피로 나누어 power density를 구할수 있습니다. 이를 전류에 대하여 도시합니다. 파워는 충방전 곡선의 면적을 측정하여 구할수 있는 것으로, 대부분의 충방전 테스트 프로그램에서 Power Vs. current로 도시하는 기능을 지원하고 있습니다. 도움이 되실려나 모르겠습니다. 전문가님들의 추가적인 답변이 많기를 기원합니다.

>연료전지막 특성 평가하는 방법에 관하여 알려주시면 감사하겠습니다. >혹은 참고 문헌도 괜찮습니다. >논문 등에 보면 전도도, Voltage vs. Current Density, Power Density vs. Current Density 등의 특성 들에 대한 그림들이 많은데요. >어떻게 측정하는지 기본적인 방법이 있는지 궁금합니다. >수고하십시오. 첨부화일 참조하세요....