Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC) is a system that has reversible reactions of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) reactions that consume H2 and produce electricity and H2O. SOEC is a one of the most efficient ways to produce hydrogen without any air pollution material emissions (steam elec-trolysis) and can produce syn-gas by using CO2 in the air (co-electrolysis) because of its high oper-ating temperature(600-1,000 ℃). Due to many advantages of SOEC, researches about SOEC are done world-widely especially in Europe. Computational Fluid Dynamics analysis is a one part of SOEC researches to predict cell performance with various operating conditions. However, there are not many studies about the relationship between operating condition and performance by using three-dimensional CFD especially about co-electrolysis SOEC for syngas production. In this re-search, three-dimensional CFD simulation modeling development is done. Then, CFD analysis is done with various operating conditions of SOEC. Planar cell simulation is possible for steam elec-trolysis and co-electrolysis by using developed simulation model
고체산화물 전기분해조(SOEC)는 수소를 소모하여 수증기와 전기를 생산하는 고체산화물 연료전지의 역반응을 이용한 시스템이다. 때문에, SOEC는 수증기 분해를 이용하여 대기오염 물질의 배출이 없이 수소를 효율적으로 생산할 수 있으며, 고온(600-1,000℃)에서 작동하기 때문에 이산화탄소와 수증기를 동시에 분해(co-electrolysis)할 수 있다. SOEC의 여러 장점때문에 이에 대한 연구가 전세계적으로, 특히 유럽에서 이루어지고 있다. 전산 유체 해석은 작동조건에 따른 SOEC의 성능 변화를 연구하기 위해 수행되고 있다.하지만, 현재까지 3차원에서의 SOEC 전산 유체 해석 연구는 많이 행해지지 않았으며, 특히 co-electrolysis의 경우 전무하다. 이 연구에서는 3차원 SOEC 전산 유체 해석을 개발하였으며, 작동 조건에 따른 SOEC의 성능을 예측해보았다. 3차원 전산 유체 해석 모델의 개발을 통해 후에 수증기 전해와 co-electrolysis 대면적셀에서의 성능 모사가 가능할 것이다.
