고체산화물 연료전지 모델링 종합 분석

고체산화물 연료전지(SOFC) 시스템의 상업화를 위해서는 성능과 내구성 향상이 필수적이며, 이는 스택과 보조 부품의 결합, 스택 구성, 전극 미세구조에 크게 좌우됩니다. 시스템/스택/셀/전극 스케일에서 실험을 통한 최적화는 비용과 시간이 많이 소요되므로, 수치 모델링이 효과적인 대안으로 부상하고 있습니다. 기존 SOFC 관련 리뷰들은 실용적인 문제 중심의 분류가 부족하고, 인공지능(AI) 기반 모델, 이종 모델 등과 같은 새로운 모델들을 다루지 못했습니다. 이러한 신기술 모델들은 대규모 다중 물리 모델의 해결 속도를 높이고 중간 규모 전극 거동을 정밀하게 묘사하는 데 중요합니다. 본 연구는 SOFC 시스템/스택/셀/전극 설계를 실제 응용 분야에 맞게 안내할 수 있는 하향식 접근 방식을 채택했습니다. 또한, SOFC 모델링 분야의 최신 개발 동향을 포괄적으로 포함하여 기존 연구의 한계를 극복했습니다. 이 리뷰는 SOFC 시뮬레이션 연구들을 광범위하게 수집하고 심층 분석하여, 다양한 스케일에 따라 모델들을 명확하게 분류합니다. 이를 통해 연구자들이 다양한 연구 목표에 가장 적합한 모델을 선택하는 데 유용한 도구를 제공합니다.