The Polymer Society of Korea

Abstract

음이온교환막은 전통적인 수처리분야 뿐 아니라 수전해, 연료전지, 레독스 플로우 배터리와 같은 에너지 변환 및 저장 시스템에서도 핵심 소재로 활용되고 있으며, 최근에는 eCO₂R이나 전기화학적 암모니아의 합성 및 분해와 같은 분야에서도 널리 사용되고 있다. 이 중 수전해는 넓은 활용 범위와 높은 기술적 성숙도로 인해 상용 활용에 가장 가까운 분야로 평가받고 있어 그 중요도가 더욱 큰 분야이다. 최근 활발한 연구를 바탕으로 다양한 음이온교환소재가 개발되고 있으며, 이를 바탕으로 전체 시스템의 성능 및 내구성도 비약적으로 향상되고 있다. 그럼에도 불구하고 여전히 음이온교환소재는 전체 시스템의 성능 및 내구성을 제한하는 기술적 난제로 여겨지고 있다. 특히 연료전지 분야에서는 활용 환경이 가혹하여 더 큰 어려움이 있다. 이에 본 발표에서는 다양한 수전해용 음이온교환막 소재와 관련된 기술 동향에 대해 소개하고 이의 성능 및 내구성 향상 전략에 대해 논한다. 특히 전해질막과 이오노머 소재의 활용과 관련된 요구사항을 바탕으로 이를 구별하고 우수한 전해질막 및 이오노머 소재의 설계 방향에 대해 이야기한다.