킬로와트급 신형 메탄 스팀개질 반응기가 설계되었다. 고체산화물 연료전지 가스 배기열을 활용하여 가열하며, 배기열의 열과 연소성 성분을 완전히 활용하여 조밀하고 효율적인 천연가스 발전 시스템을 형성한다. 계산유체역학 (CFD)을 사용하여 반응기 내 연소 및 개질 반응에 대한 수치 시뮬레이션을 실시했으며, 결과적으로 고체산화물 연료전지의 아노드와 카토드 가스 배기열이 안정적으로 반응기에서 연소되어 메탄 스팀개질 반응의 가열로써 1486°C의 고온 화염이 발생함을 확인하였다. 개질관 내에서 수증기와 메탄의 몰 분율이 지속적으로 감소하는 것으로 나타났으며 수증기 과잉으로 인해 출구에서의 수증기 몰 분율은 35%이고 수소 몰 분율은 45%로 메탄 변활율이 약 90%에 이른다. 니켈 촉매는 매우 높은 열전도계수를 가지고 있어서 개질관 내부와 외부의 온도차가 15°C 이하이다. 실험 데이터를 사용하여 반응기 내부 온도, 메탄 몰 분율 및 메탄 변환율 등의 데이터를 얻었으며, 모의 결과와 비교하여 수치 시뮬레이션의 정확성을 확인하였다.

고체산화물 연료전지 가스 배기열; 메탄 스팀개질; 수소 제조; 계산유체역학