슬롯 머신 잭팟 원리자 인터뷰

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소형, 고효율 가정용 연료전지 슬롯 머신 잭팟 원리

가정용 연료전지 “Ene-Farm type S”

2012년 4월 출시된 "Ene-Farm type S"는 2003년 출시된 "Ene-Farm", 2009년 출시된 "Ene-Farm"에 이어 오사카 가스의 세 번째 유형의 가정용 열병합 발전 시스템입니다
``Ene-Farm type S''는 기존 두 가지 유형보다 발전 효율이 높은 고체산화물 연료전지(SOFC)로, 2012년 4월 첫 모델이 출시되었습니다 이후 지속적으로 효율성 개선과 비용 절감을 추진해 2013년과 2014년에 새로운 모델을 출시했습니다
"Ene-Farm Type S"의 중추인 셀 스택 핫 모듈 부서를 담당하는 Suzuki 씨와 Inoue 씨, 그리고 시스템을 담당하는 Yasuhara 씨와 Iwami 씨에게 이러한 개발 및 개선에 참여한 엔지니어들이 상용화에 이르는 개발 이면의 다양한 문제를 어떻게 해결했는지에 대해 질문했습니다

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생활부

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  제품기술슬롯 머신 잭팟 원리부
  SOFC 슬롯 머신 잭팟 원리팀
  선임연구원 공학박사
  스즈키 미노루

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  제품 기술 슬롯 머신 잭팟 원리부
  SOFC 슬롯 머신 잭팟 원리팀
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  SOFC 슬롯 머신 잭팟 원리팀
  과장
  이와미 준

SOFC를 이용한 주택 열병합발전
시스템 슬롯 머신 잭팟 원리에

미스터 스즈키는 PEFC를 이용한 기존 Ene-Farm보다 더 높은 발전 효율을 달성하는 것을 목표로 처음부터 SOFC를 접목한 Ene-Farm type S 슬롯 머신 잭팟 원리을 주도해 왔습니다 어떻게 이 작업을 시작하게 되었나요?

스즈키

SOFC는 세라믹을 전해질로 사용하는 연료전지입니다 전기를 생산하는 셀스택의 작동 온도는 현재 750도 안팎이지만 과거에는 900도 안팎이었다 1990년대 중반부터 온도를 낮추는 기술이 전 세계적으로 등장했다 다루기가 더 쉽고 내구성도 더 좋습니다 더 작은 세라믹이 더 신뢰성이 높으며 더 작은 SOFC를 향한 추세는 1990년대 후반에 시작되었습니다

이노우에

또한 SOFC는 셀 스택에서 방출되는 열을 연료인 도시가스를 개질하는 데 사용할 수 있어 더 높은 효율을 달성할 것으로 기대됩니다 소형, 고품질 셀 스택을 생산하고 있던 교세라와 가정용 SOFC의 공동 슬롯 머신 잭팟 원리이 시작되었습니다

스즈키

당시에는 PEFC가 선두에 있었지만 Kyocera와 우리는 SOFC가 이와 같은 일을 할 수 있다는 비전을 공유했습니다 그래서 처음 2년 동안은 테스트 머신을 제작하고, 실제 주택에 설치해 그 고성능을 입증하려고 노력했습니다

이와미

그 결과, 당신은 실증 테스트에서 49%의 발전 효율을 달성했습니다 2006년에 발표되었을 때 굉장히 충격적이었다고 들었습니다

야스하라

저는 당시 PEFC 슬롯 머신 잭팟 원리팀에 속해 있었는데, 그 수치를 듣고 깜짝 놀랐습니다 이게 과연 계속 먹힐지 의문이네요(웃음) 그것은 놀라운 숫자였습니다 그 이후로 제가 그 팀에 들어오게 될 거라고는 상상도 못했어요(웃음)

스즈키

당시에는 내구성을 검증할 수 없었지만, 첫 번째 테스트에서 계획된 3000시간 동안은 여전히 잘 작동했습니다

이노우에

당시 업계의 상식은 100kW의 대형 SOFC였습니다 이걸 갑자기 1kW로 실용화한 게 충격적이었던 것 같아요 또한, 가정용으로는 대형 기기와는 다른 다양한 부하가 가해집니다 예를 들어 자주 시작하고 중지할 수 있습니다 그 당시에는 가정의 전력 수요를 따라가며 24시간 가동이 가능하다는 것이 믿기지 않는 세상이었을 것입니다 SOFC의 새로운 트렌드를 만들어낸 행사였다고 생각합니다

“발전 효율 465%” 상용화 향해
'10년 내구성'을 실현

가정용 SOFC를 상용화하기 위해 발전 효율 45%, 10년 내구성을 갖춘 700W 모델을 갖추는 것이 목표였습니다 그 결과 발전 효율 465%, 종합 효율 90%로 내구성 목표도 달성했습니다

이노우에

셀 스택의 내구성에 관해서 우리는 1~2년 동안 프로토타입을 실행하고 열화 상태를 계속 모니터링했습니다 첫 번째 사양, 다음 사양, 다음 개선 사양이 줄줄이 늘어서 끝없이 달렸다 지금도 하고 있어요(웃음)

스즈키

테스트 기계의 수가 계속 늘어나고 있습니다(웃음) 반복된 내구성 테스트와 개선을 통해 성능은 향상되었고, 성능 저하 속도도 느려졌습니다

이노우에

열화의 가장 큰 문제점은 셀을 연결하는 금속 부품(집전체)이 산화되어 전압이 저하된다는 것입니다 결국 우리는 금속 표면에 특수 코팅을 적용하여 문제를 해결했지만 슬롯 머신 잭팟 원리자 관점에서 제조업체와 함께 이러한 중요한 문제를 해결했습니다

스즈키

연료전지의 경우 가속시험을 통한 시간 단축으로 열화 정도를 측정하기 어렵기 때문에 이전 사양으로도 10,000~20,000시간 이상 꾸준히 데이터를 수집해야 합니다 요즘에는 아주 오래전부터 40,000시간이 넘는 것도 있습니다

이노우에

이 데이터를 축적하면 자신감을 갖게 될 것입니다 이러한 검증 없이는 언제 악화가 발생할지 알 수 없으며, 악화가 시작되면 기능 저하 곡선이 점진적인지 급속할지 알 수 없습니다 실제로 데이터를 축적하기 전까지는 알 수 없습니다

오사카 토리지마 연구소에서 셀 스택의 내구성 테스트

야스하라

내구성에 관해서는 고객이 실제 사용 중에 장비를 너무 자주 시동 및 정지하면 장비에 부하가 걸리고 악영향을 미칠 수 있으므로 장비의 시동 및 정지 횟수를 최대한 줄이는 시스템을 만드는 것이 필요했습니다

스즈키

또한 에너지는 시동 후와 발전 전 스택의 온도를 높이는 데 사용되므로 시동 및 정지 횟수가 적고 발전 시간이 길수록 에너지 절약 이점이 더 큽니다

야스하라

이러한 이점을 고객에게 어떻게 전달할 수 있습니까? 자주 시스템을 시작하고 중지하는 고객을 위해 시스템을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 리모콘 표시 화면에 메시지를 표시하는 등 운영 효율성을 향상시키기 위해 노력했습니다

스즈키

이노우에와 저는 셀 스택과 그 주변 환경을 개선하는 데 집중하고 있지만, 실제 사용 환경과 운영 측면의 관점에서 의견을 제공할 수 있는 사람을 가까이에 두는 것이 매우 중요합니다

야스하라

저의 역할은 영업, 시공 등 현장에 계신 분들의 의견을 듣는 것입니다

이노우에

야스하라 선생님의 평가를 통과하고 나니 완성도가 높아졌다는 느낌이 들었습니다 (ㅋㅋㅋ)

최적의 시스템을 구축하고 더욱 컴팩트하게 만드세요
작업성 향상

장비 사양은 어떻게 결정하셨나요?

야스하라

처음에는 1kW의 출력을 예상했지만 일반 고객이 사용하는 전기량을 고려하면 조금 더 줄일 수도 있다고 생각하여 2006년에 출력을 현재 700W로 늘렸습니다

이로 인해 장비가 전체적으로 소형화되고 장비 비용이 최적화되었습니다 온수탱크의 크기가 작아졌습니다 그 외에도 집 안에 설치하기 쉽도록 장치의 깊이를 최대한 얇게 만들고 싶었습니다

이노우에

동일한 아이디어로 인해 2006년경 셀 스택을 4줄에서 2줄로 변경했습니다 한 줄의 셀 수가 증가하고 두께도 감소했습니다

야스하라

또한 셀 스택이 들어있는 모듈을 둘러싸는 절연재를 당시 PEFC에 사용되던 고성능 소재로 변경하여 더욱 슬림해졌습니다 처음에는 작업성 및 비용이 증가할 것이라는 우려가 있었지만, 사용량을 검토한 결과 결과적으로 비용을 절감할 수 있었습니다

오사카 마이시마 연구소에서 SOFC 시스템 평가 테스트

이와미

이 모든 노력 끝에 첫 번째 모델은 에너지 절약 대상에서 경제 산업부 장관상을 비롯한 다양한 상을 받았습니다 또한, 상대적으로 초기 단계에 판매량이 목표에 근접하게 증가했다는 사실을 기쁘게 생각합니다

야스하라

나는 그것이 실험실에서 튀어나와 상용제품으로 변한 것에 매우 감동받았습니다 10년 동안 지속되는 가정용 SOFC 제품 출시는 전문가들 사이에서도 상당한 파급력을 발휘했다고 봅니다

이노우에

우리는 셀스택을 담당하고 있기 때문에 아직 슬롯 머신 잭팟 원리중인 것 같은 느낌이 들고 감정에 몰입할 시간이 별로 없습니다(웃음) 실제로 상용화되면 몇 대에서 1,000대까지 늘어나게 되는데, 그렇게 되어야만 드러나는 문제도 있을 것이다 게다가 차세대 머신도 검토하고 있어서 한동안 고민했어요(웃음)

고객 요구에 맞는 향상된 기계 슬롯 머신 잭팟 원리
추가 과제

이와미

저는 2011년에 합류한 아직 이 팀에 신입입니다 저는 첫 번째 모델이 출시되기 전에 짧은 기간 동안 참여했습니다

스즈키

그 전에는 슬롯 머신 잭팟 원리과는 완전히 다른 부서에 있었습니다

이와미

저는 이곳의 연료전지 기술이 세계 최고 수준이고 SOFC의 상용화가 곧 다가오고 있다는 사실을 오랫동안 알고 있었기 때문에 참여하고 싶어서 편입을 신청하기로 결정했습니다

스즈키

현재 제조사와 사양 조율을 담당하고 있습니다 그는 향상된 기계 슬롯 머신 잭팟 원리에 매우 ​​참여하고 있습니다

이와미

향상된 기계를 통해 우리는 주로 시스템을 재검토하고 고객 요구를 더 잘 충족시키는 기능을 추가하는 데 중점을 두었습니다 정전 시 자립성, LP가스 지원, 기존 외부에 부착해 두었던 전기판을 교묘하게 통합하면 비용을 절감하고 작업성을 향상시킬 수 있다는 생각 등 다양한 시도를 했습니다

야스하라

내장 보드의 레이아웃에 따라 내부 공간을 사용할 수 있다고 제조업체에 제안했습니다 하지만, 겉은 깨끗해 보이지만 전선이 한곳에 모여있어 설치가 어렵다는 문제가 발생한다 이와미 씨는 제조사 측과 시공 측의 요청을 조정하며 현재의 모습을 갖추는 데 중심적인 역할을 했습니다

이와미

디자인이 더욱 좋아졌기 때문에 우리는 계속해서 굿 디자인상을 받을 수 있었습니다

야스하라

앞으로 가장 큰 과제는 더 낮은 가격을 달성하고 고객 기반을 확대하는 것입니다 앞으로는 더욱 소형화해서 아파트 단지에도 설치할 수 있게 되기를 꿈꾸지만, 요구되는 비용 수준은 훨씬 낮아지고, 요구되는 기능성과 신뢰성 수준은 더욱 높아질 것이라고 생각합니다

이노우에

비용에 관해서는 셀 스택이 현재 큰 영향을 미치므로 우리는 비용을 낮추면서 발전 성능을 더욱 향상시키기 위해 함께 노력할 것입니다 아마도 그 외에는 해결책이 없을 것입니다

이와미

최근까지 고온 부품에 수지 부품을 사용하는 것을 금지하는 규정이 있었습니다 하지만 규제완화와 수지부품 사용 허용 등의 노력으로 원가는 크게 낮아질 것으로 예상된다 저는 엔지니어들이 안전을 입증하고 이 분야의 규제 완화를 장려하도록 계속해서 격려하고 싶습니다

스즈키

발전 효율이 더 높아지면 전기와 온수의 관계로 인해 탱크를 조금 더 작게 만드는 것이 유리할 것입니다 더 컴팩트하게 만들 수도 있습니다 비용 절감, 고효율, 소형화를 추구한다고 해서 반드시 모순되는 것은 아닙니다 그러므로 앞으로 나아가는 우리에게 요구되는 것은 다음 단계를 향한 끊임없는 도전입니다

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