열역학적 물성치 측정 장치 및 그 방법

Abstract

본 발명은, 일부분 또는 전체가 YSZ로 형성되며, 상기 YSZ로 형성된 부분의 외벽과 내벽에 각각 제1전극 및 제2전극이 고정되는 튜브를 준비하는 단계와, 상기 튜브의 내부공간에 측정 대상물을 설치하는 단계와, 상기 내부공간을 외부공간으로부터 밀폐시킨 상태에서 상기 측정 대상물과 반응하지 않는 기체를 이용하여 상기 내부공간을 퍼지시키고, 상기 내부공간이 설정 값의 온도를 가지는 열역학적 평형을 유지하게 한 상태에서 상기 내부공간에서의 산소기체(O2)의 분압을 설정 값으로 조절하는 단계와, 상기 제1전극 및 상기 제2전극에 전위차를 가하여, 상기 내부공간으로 O2-를 추가적으로 유입시키고, 설정 시간 간격에 상기 내부공간으로 유입된 O2-의 몰(mole) 수를 계산하고, 상기 설정 시간 간격마다 상기 내부공간에서 산소 기체의 분압을 측정하는 과정을 반복하여, 상기 측정 대상물의 몰(mole) 수에 대한 상기 측정 대상물 내의 산소의 비(ratio)를 알고 있는 상기 산소 기체의 분압까지 상기 내부공간에서의 산소 기체의 분압을 증가시키는 단계와, 상기 설정 시간 간격에 상기 내부공간으로 유입된 O2-의 몰(mole) 수와 상기 설정 시간 간격에 변화된 산소 기체의 분압으로부터 상기 측정 대상물에 흡수되거나 방출되는 산소의 몰(mole) 수를 계산함으로써, 산소 기체의 분압의 변화에 따른 상기 측정 대상물의 몰(mole) 수에 대한 상기 측정 대상물 내의 산소의 비를 계산하는 열역학적 물성치 측정 방법을 제공한다.

따라서, 상기 튜브 내의 산소 기체의 분압이 신속하게 조절되고, 이로부터 측정 대상물의 몰(mole) 수에 대한 상기 측정 대상물 내의 산소의 비가 정확하게 도출될 수 있다. 특히, 상기 측정 대상물로 고체산화물 연료전지의 연료극 재료가 채택될 경우, 실제 운전 조건에서의 열역학적 물성치가 도출될 수 있기 때문에, 연료전지의 성능이 정확하게 평가될 수 있다.