Yano E plus 2022년 6월호(No.171)
≪차세대 시장 트렌드≫
연료전지용 촉매 동향(3~34페이지)
~연료전지용 촉매로서 고가의 Pt가 많이 사용되고 있지만,
기능과 내구성을 높여 Pt 사용량을 줄이는 것이 급선무~
1. 연료전지란
1-1. 자동차용 연료전지
1-2. 정치형 연료전지
2. 연료전지용 촉매란
3. 연료전지용 촉매의 시장규모 예측
그림·표1. 자동차용 연료전지의 일본 국내 및 세계WW 시장규모 추이와 예측(수량: 2020~2025년 예측)
그림·표2. 정치형 연료전지의 일본 국내 및 세계 시장규모 추이와 예측(수량: 2020~2025년 예측)
그림·표3. 연료전지용 촉매의 일본 국내 및 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020~2025년 예측)
4. 연료전지용 촉매 관련 기업·연구기관의 대응 동향
4-1. 이시후쿠금속흥업 주식회사
(1) 이시후쿠금속흥업의
연료전지용 촉매의 특징
(2) 담체 설계: 초고내구성 다이아몬드 적용 촉매 개발
(3) 촉매 성분: 백금 입자의 응집에 의한 열화를 억제하는 나노시트 구조의 촉매 개발
그림1. NEDO 프로젝트의 개요
(4) 촉매의 사업화
4-2. 국립대학법인 규슈대학
그림2. 전극 촉매의 모식도(좌)와 개발 촉매의 TEM 상(우)
그림3. 기존 기술과 개발 기술의 차이
그림4. 개발 촉매의 특징
4-3. 국립대학법인 신주대학교
(1) Pt 코어 쉘 나노시트 촉매
그림5. 기존의 코어 쉘 나노입자(좌)와 새롭게 개발한 Pt 코어 쉘 나노시트(우)
(2) Pt 단원자층 나노시트 촉매
4-4. 국립대학법인 도쿄공업대학
(1) 폴리이미드를 열처리하고 정제함으로써 얻을 수 있는 촉매
그림6. PEFC의 전극과 촉매 모식도
그림7. 지금까지 제안된 다양한 활성점 구조
(2) 진행 중인 NEDO 프로젝트: PEFC의 비백금화로 이어지는 신물질로서 산성 전해질
그 중에서도 안정적인 14원환 Fe 착체에 의한 대체 촉매 실현
①보다 높은 촉매 활성과 안정성을 갖춘 Fe계 열처리형 착체 모델
그림8. 방향족 14원환 Fe 착체 모델
②14원환 Fe 착체의 작성과 촉매 활성 및 안정성 검증
그림9. 방사광 분광에 의한 분석결과
4-5. 국립대학법인 도호쿠대학
(1) 음극: 제3원소 첨가를 통한 연료전지용 촉매 성능 향상
그림10. PEFC 내부 구조
그림11. 제작한 코어 쉘 모델 촉매의 강구체 모델
그림12. 코어 쉘 모델 촉매의 가속열화시험 중 계면 Ir 배치 Pt/Pd 시료의 활성,
내구성 향상 이미지와 촉매 활성(산소환원반응 활성) 추이
(2) 양극: Ir 및 Ir-Pt 합금 단결정 모델 촉매의 수소산화반응 및 과산화수소 발생 특성
그림 13. H2O2 발생을 기점으로 한 막 열화 메커니즘
그림14. 양극 모델 촉매의 HOR 및 H2O2 발생 특성을 조사하는 실험방법
①Ir 단결정(111), (100), (110) 모델
그림15. Ir 단결정 모델의 HOR 특성
그림16. Ir 단결정 모델의 H2O2 발생 특성
②Ir(111) 기판 표면에 구축한 Ir-Pt 합금 단결정 모델
그림17. HOR 특성과 H2O2 발생 특성과의 관계
4-6. 국립대학법인 야마나시대학
(1) 양극: 연료전지의 열화를 대폭 억제하는 백금-코발트 합금 수소극 촉매 개발
①내산성을 높인 백금 스킨/백금-코발트 합금 촉매
그림18. 연료전지 작동 시 각 전극에서의 반응(좌).
수소극 확대도: 과산화수소 발생과 OH 래디컬에 의한 전해질막 분해 열화(우)
그림19. 시제작한 Pt 스킨/PtCO 합금 촉매의 전자현미경 사진
②가속열화시험을 통한 성능 비교
그림20. 수소극 촉매의 H2O2 발생 억제 효과 비교(좌),
및 단셀 가속열화시험에서의 셀 수명 비교(우)
(2) 음극: 고효율, 고출력, 고내구 PEFC를 실현하는 혁신적 음극 촉매재료 개발
①세라믹스 담체계 촉매
그림21. 세라믹스 담체 SnO2좌쪽)와 전극 촉매 Pt/SnO2의 TEM 상(우)
그림22.Pt 나노로드 담지 Nb-SnO2 촉매의 TEM 상(좌) 및 비활성(중)과 질량 활성(우)의 기존 비교
그림23. Pt/Nb-SnO2 촉매의 기동정지 내구성
②탄소 담체 촉매
그림24. 네트워크 OMC 담지 Pt 촉매의 구조(왼쪽 위), 네트워크 OMC 담체(왼쪽 아래)
및 OMC 상 Pt 입자의 자기규칙배열을 나타내는 전자현미경 상(오른쪽 아래)
③정전도공(스프레이)법
그림25. 정전스프레이법의 원리(상) 및 정전스프레이장치의 외관(하)
5. 연료전지용 촉매의 장래 전망
커넥티드카의 응용분야(1)(35~44쪽)
~신형차의 형식 인정과 자동차 공장에서의 완성검사 재검토가 진행~
1. 커넥티드카의 보급
그림1. 자동차를 커넥티드함으로써 기대되는 기능의 확장
2. 자동차 형식인증의 재검토
2-1. 자동차 형식인증
(1) 완성검사의 개요
그림2. 동일성 확인(상), 엔진룸 주요 검사항목(하)
그림3. 외관에서의 주요 검사항목(상), 차량 실내의 주요 검사항목(하)
그림4. 검사기기에서의 검사항목(상), 차량 하부의 주요 검사항목(하)
(2) 자동차 형식지정규칙의 일부 개정 등(2018년 4월)
(3) 형식지정제도 완성검사의 개선·합리화 방향성(2020년 4월)
표1. '형식지정제도 완성검사의 개선·합리화 방향성' 중간정리(완성검사 관련)
표2. '형식지정제도 완성검사의 개선·합리화 방향성' 중간정리(형식인정 관련)
《주목 시장 포커스》
MEMS 기술 시리즈(1)~총론~(45~78페이지)
~기계요소부품, 센서, 액추에이터, 전자회로 등 하나의
실리콘 기판 상에 미세가공기술로 집적화된 디바이스로서 발전~
1. MEMS란
2. MEMS 요소기술
3. 잇따라 일본에서 개최되는 MEMS분야의 전통적인 국제회의
(1) IEEE MEMS
(2) Transducers(International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems)
4. MEMS 관련 시장규모 예측
그림·표1. MEMS 총시장의 일본 국내 및 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020~2025년 예측)
그림·표2. MEMS 총시장의 구분별 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2020~2025년 예측)]\
5. MEMS 관련 기업·연구기관 대응 동향
5-1. NEDO(국립연구개발법인 신에너지·산업기술종합개발기구)
(1) NEDO에서의 MEMS 개발의 행보
그림 1. BEANS 프로젝트 개요[6]
그림2. 그린 MEMS를 이용한 센서 네트워크 시스템 이미지[8]
(2) MEMS 최신 개발사례: MEMS 기술을 이용하여 박형·소형의 신형 전자부품 개발에 성공[9]
①MEMS 커넥터
그림3. 개발한 MEMS 커넥터
그림4. MEMS 커넥터 접속부, 기존 제품과 MEMS 커넥터 크기의 비는 실제 치수를 이미지화
②반도체 소켓
그림5. 로직계 반도체 패키지
그림6. 개발한 반도체 소켓
5-2. 국립대학법인 교토대학
(1) MEMS의 기계적 신뢰성 평가
①인장강도평가
그림7. 정전 척을 이용한 인장시험
그림8. (110)단결정 Si 인장강도에 미치는 가공의 영향
②피로특성평가
그림9. 면내 휨피로시험편(좌)과 피로수명데이터(우)
(2) 센서 액추에이터
①정전용량형 가속도 센서
그림10. 정전용량형 가속도 센서의 전체상(좌)과 확대된 빗살형 전극부분(우)
②광 MEMS
그림11. MEMS 가변형상 미러의 디바이스 구조
그림12. MEMS 광 초퍼 구조
(3) 미세가공기술
그림13. 벽개로 개발한 나노갭
그림14. 벽개 나노갭을 일체화한 MEMS 사례
(4) 이크로 시스템을 이용한 나노계측
(5) 리저버 컴퓨팅
그림15. 리저버 컴퓨팅 개측
그림16. MEMS 센서 구조에 기계학습기능을 일체화한 뉴로센서 구현
5-3. 국립대학법인 도호쿠대학
그림17. 다나카 연구실의 핵심기술과 타분야 통합
(1) MEMS 마이크로시스템
(2) 고성능 센서(MEMS 자이로스코프, 집적화 촉각센서
그림18. 시스템 레벨·디바이스 레벨에서 고성능화한 MEMS 자이로스코프
그림19. 로봇핸드에 구현한 집적화 촉각센서
(3) MEMS-LSI 집적화 플랫폼
그림20. MEMS-LSI 집적화 플랫폼(TSV LSI에 의한 기밀봉지)
(4) HAL SAW 디바이스, BAW 디바이스
그림21. HAL SAW 디바이스. 기존 SAW 디바이스(좌), HAL SAW 디바이스(우)
5-4. 국립대학법인 리쓰메이칸대학
(1) 소프트 마이크로머신: 머신과 생체와의 인터랙션
①마이크로핑거 로봇핸드
그림22. 인공근육 마이크로 액추에이터에서 마이크로 로봇핸드를 가진 증강현실시스템으로
②바이오메디컬에 응용 전개
그림23. 마이크로핸드기술의 바이오메디컬 응용 전개
(2)'세포G': 머신과 생체의 융합
①세포 시그널 계측장치
그림24. 세포 네트워크 해석용 마이크로칩
②컴퓨터 제어 가능한 바이오 하이브리드 OoC 시스템
그림25. 컴퓨터 제어 가능한 OoC에 의한 '세포G'
(3) 소프트 마이크로머신과 세포G의 새로운 융합
그림26. 안을 열어 관찰할 수 있는 "인공장관 마이크로머신"
6. MEMS의 장래 전망
≪시기적절 콤팩트 리포트≫
산업 세정 시장(79~82페이지)
~바로 여기, 첨단기술을 뒷받침하는 도전~
1. 산업 세정 시장이란
2. 시장 개황
3. 분야별 동향
3-1. 2021년 산업세정장치 시장의 대상별 구성비
4. 주목 토픽
4-1. 장비가격은 고액화 추세
4-2. 고정세화와 곡면·이형 등 자유로운 디자인의 소구에 아웃셀의 존재가치가 발휘
5. 장래 전망
그림1. 산업 세정 시장규모 추이와 예측(금액: 2018~2023년 예측)
그림2. 2021년 산업세정장치 금액기준 시장규모 대상제별 구성비(금액: 2021년)
셀룰로오스 나노파이버 시장(83~87페이지)
~고기능·니치 전개가 주력인 CNF는 벌써 갈라파고스화 위기에
새로운 활용방법의 제안으로 용도개발의 Break through!
1. 셀룰로오스 나노파이버란
2. 시장 개황
3. 분야 동향
3-1. 수지복합화 용도: 내충격성 및 발포성형을 통한 경량화 대응 등의 장점 어필
3-2. 기능성 첨가제 용도: 화장품, 식품, 일용품 외에 레미콘 선행제, 세라믹 등
산업용도로 실적화가 진전
4. 주목 토픽
4-1. CNF와 경쟁 재료와의 가격차를 능가하는 '채택 필연성'의 소구력이 요구되다
4-2. 새로운 용도개발과 제안력 강화를 위해 다양한 해섬 정도의 제품 전개도 진행
5. 장래 전망
그림1. CNF 세계 시장규모 예측(수량: 2017~2030년 예측)
《시기적절 리포트》
2022년 한일 IoT 비즈니스 프론티어 교류·상담회(88~96페이지)
~한국의 비즈니스 파트너를 찾을 수 있는 하이브리드 상담회를 11월 1일 개최~
1. 개최 배경
2. 과거 실적
표1. 한일 중소기업 상담회 실적
사진1. 상담의 품질 향상을 위해 기업마다 부스를 설치한 대응 예
사진2. Web 회의실에서 일본기업과 상담하는 한국기업 담당자의 모습
3. 체제 및 실시방법
그림1. 참가희망기업이 제출하는 신청서 포맷(기본정보)
그림2. 참가희망기업이 제출하는 신청서 포맷(판매·수출희망기업용)
그림3. 참가희망기업이 제출하는 신청서 포맷(조달·수입희망기업용)】
4. 개최 개요
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