KR102503068B1 - 내부 열교환 구조를 갖는 선택적 산화반응기 및 이를 이용한 연료전지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부 열교환 구조를 갖는 선택적 산화반응기 및 이를 이용한 연료전지 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 선택적 산화반응기는 제1 통체의 내부에 구비되며, 입구가 개질가스 공급라인과 연결되는 개질가스 공급부; 상기 제1 통체의 외곽에 배치되는 제2 통체의 내부에 구비되며, 일산화탄소를 선택적으로 산화시키기 위한 촉매를 포함하는 촉매부; 상기 제2 통체의 외곽에 배치되는 제3 통체의 내부에 구비되며, 수냉 코일 및 공기 이동 통로를 포함하는 열교환부를 포함한다. 이때, 상기 수냉 코일은 전지 스택의 냉각수 라인에 연결될 수 있다. 또한, 상기 공기 이동 통로의 출구는 상기 개질가스 공급부에 연결될 수 있다.

Description

내부 열교환 구조를 갖는 선택적 산화반응기 및 이를 이용한 연료전지 시스템 {Preferential oxidation reactor with internal heat exchange structure and fuel cell system using the same}
본 발명은 내부 열교환 구조를 통해 일산화탄소 제거 효율을 높일 수 있는 선택적 산화반응기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 선택적 산화반응기를 이용한 연료 개질 장치에 관한 것이다.
연료전지 시스템은 전기화학 반응에 의하여 연료가 갖고 있는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 시스템이다.
도 1은 일반적인 연료전지 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 연료전지 시스템은 연료 개질 장치(115) 및 전지 스택(130)을 포함한다.
연료 개질 장치(115)는 전지 스택에 수소를 공급하는 장치이다. 연료 개질 장치(115)는 개질기(110) 및 선택적 산화반응기(120)를 포함한다.
개질기(110)는 LNG, 석탄가스, 메탄올 등의 탄화수소계 연료를 수소로 개질한다. 개질기(110)에서의 개질 반응은, 탄화수소계 연료와 수증기가 화학 반응하는 것이다. 이때, 개질 반응의 결과물인 개질 가스는 수소이지만, 불가피하게 일산화탄소(CO)도 함께 생성된다.
선택적 산화반응기(120)는 개질기(110)의 개질 반응의 결과물인 개질가스 중 일산화탄소를 선택적으로 산화반응시킨다. 선택적 산화반응기(120)에서의 산화반응은 일산화탄소와 산소가 화학반응하는 것이다. 이를 위해, 일산화탄소의 선택적 산화반응을 위해 산소를 포함하는 가스, 예를 들어 공기가 선택적 산화반응기에 공급된다. 선택적 산화반응기(120)에는 일산화탄소가 선택적으로 산화될 수 있도록 촉매가 포함된다.
선택적 산화반응기(120)에 포함되는 촉매는 주로 백금(Pt)이나 루테늄(Ru)이다. 백금 촉매의 존재 하에서 일산화탄소와 산소는 120~150℃ 정도의 온도에서 반응하며, 이 반응은 발열 반응이다. 선택적 산화반응기(120)에서의 선택적 산화반응이 계속되는 경우, 발열 반응의 특성상 선택적 산화반응기(120)는 150℃ 이상으로 과열된다. 선택적 산화반응기(120)가 과열되면, 선택적 산화반응기에서의 일산화탄소의 선택적 산화 반응이 제대로 이루어지지 않게 된다. 따라서, 선택적 산화반응기(120)의 온도를 적절히 유지할 필요성이 있다.
전지 스택(130)은, 선택적 산화반응기(120)로부터 연료극에 공급되는 수소와 공기극에 공급되는 공기에 포함된 산소의 전기화학반응에 의해 전기를 생성한다. 이때, 전지 스택(130)에서 전기화학 반응이 이루어짐에 따라 스택의 온도가 상승한다. 따라서, 스택(130)의 온도를 유지하기 위해 냉각수가 순환한다. 냉각수의 온도는 대략 65℃ 정도이다.
도 2는 종래의 선택적 산화반응기의 예를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 도시된 산화 반응기는 복수의 배관(11a, 11b, 11c, 11d, 13a, 13b), 전열판(14a, 14b), 팬(15a, 15b), 촉매부(16a, 16b), 온도 센서(17a, 17c) 및 물배출부(18)를 포함한다. 제1 배관(11a)에는 개질 가스 및 공기의 유입을 위한 유입구(10a)가 결합된다. 제2 배관(11b)은 서브배관(13a)을 통해 제1 배관(11a)으로부터 연장된다. 제2 배관(11b)의 내부에는 일산화탄소의 선택적 산화반응을 위한 촉매(16a)가 배치된다. 제2 배관(11b)의 상단에는 일산화탄소가 제거된 수소의 배출을 위한 유출구(10b)가 결합된다. 전열판(14a)은 공기 흐름에 의하여 서브배관(13a)을 통과하는 개질 가스의 열 에너지를 빼앗아 대기 중으로 방출한다. 팬(15a)은 전열판(14a)으로 공기 흐름을 형성한다. 제2 배관(11b) 후단에는 절연판(14b)과 팬(15b)을 포함한 열교환 요소들이 배치된다. 온도센서(17a, 17c)는 일산화탄소가 제거된 수소의 온도를 측정한다. 물배출부(18)는 촉매부(16a)의 선택적 산화반응의 부산물로 생성되는 물을 배출저장하기 위한 것이다. 물배출부(18)는 제2 배관(11b)에 연결되는 연결부(18a)와 물을 저장하는 저장부(18b)를 포함한다.
상기와 같은 선택적 산화반응기 구조에 의하면, 선택적 산화반응기에 일체형으로 배치된 열교환기에 의해 선택적 산화반응기에 공급되는 개질 가스의 냉각이 가능하다.
그러나, 도 2에 도시된 선택적 산화반응기 구조는 촉매부(16a)를 냉각할 수 없다. 전술한 바와 같이, 촉매부(16a)에서의 일산화탄소의 선택적 산화반응은 발열 반응으로, 선택적 산화반응이 발생하면 촉매부(16a)의 온도가 상승한다. 팬들(15a, 15b)을 구동시킨다고 하더라도 이는 촉매부(16a)를 간접 냉각시키는 것이므로, 촉매부(16a) 냉각 효율이 낮다.
또한, 도 2에 도시된 선택적 산화반응기의 구조는 복수의 서브 배관, 전열판, 팬을 포함하고 있는 바, 그 구조가 지나치게 복잡하다.
또한, 도 2에 도시된 선택적 산화반응기의 구조는 주로 공냉 방식에 적합하며, 수냉 방식에는 적합하지 않다.
본 발명의 과제는 촉매부를 직접 냉각시킬 수 있는 공수냉 복합식 선택적 산화반응기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 전지 스택의 냉각수를 활용하여 선택적 산화반응기를 냉각시킬 수 있는 연료전지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 과제 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 과제 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 선택적 산화반응기는 중앙으로부터 개질가스 공급부, 촉매부 및 열교환부를 순차적으로 포함한다. 이때, 촉매부 외곽 영역에 배치되는 열교환부에는 수냉 코일 및 공기 이동 통로가 배치된다. 상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따른 선택적 산화반응기는 수공냉 복합 냉각 방식의 내부 열교환 구조를 통해 촉매부를 직접 냉각할 수 있다.
이때, 상기 수냉 코일은 전지 스택의 냉각수 라인에 연결될 수 있다. 수냉 코일이 전지 스택의 냉각수 라인에 연결됨으로써, 별도의 물 공급이 없더라도 선택적 산화반응기의 촉매부의 수냉이 가능하다.
또한, 상기 공기 이동 통로를 통해 외부로부터 공급된 공기가 가열될 수 있다. 가열된 공기는 개질가스 공급부로 공급되어, 선택적 산화반응기의 반응 가스로 활용될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 시스템은 개질기, 선택적 산화반응기 및 전지 스택을 포함한다. 이때, 선택적 산화반응기에는 수냉 코일 및 공기 이동 통로가 배치되어 있다. 또한, 수냉 코일은 전지 스택을 관통하는 냉각수 라인에 연결된다. 이와 같은 구성에 의해, 전지 스택의 냉각수를 활용하여 별도의 물 공급없이도 선택적 산화반응기의 촉매부가 직접 냉각될 수 있다. 또한, 선택적 산화반응기의 촉매부가 공수냉 복합 방식으로 냉각될 수 있어, 선택적 산화반응기의 냉각 효율이 우수하다.
이때, 상기 공기 이동 통로는 공기가 공급되는 공기 입구와, 공기가 배출되는 공기 출구를 포함하되, 상기 공기 출구는 상기 개질가스 공급부 내에 배치될 수 있다. 공기 입구를 통해 공급된 공기는 공기 이동 통로를 거치면서 선택적 산화반응기의 촉매부와 열교환하여 예열된다. 예열된 공기는 선택적 산화반응기의 반응가스로 활용된다. 이를 통해, 선택적 산화반응을 위해 별도의 공기 공급이 생략될 수 있다.
본 발명에 따른 선택적 산화반응기는 촉매부 외곽에 수냉 코일 및 공기 이동 통로가 배치되어 있음으로서, 촉매부를 직접 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 촉매부의 적정 반응온도가 쉽게 유지될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선택적 산화반응기는 수냉 코일이 전지 스택의 냉각수 라인에 연결될 수 있고, 공기 이동 통로가 개질가스 공급부로 공급될 수 있다. 이에 따라, 수냉 코일에 물을 공급하기 위한 별도의 물 공급라인이 생략될 수 있고, 개질가스 공급부에 별도의 공기 공급이 생략될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 연료전지 시스템은 별도의 물 공급없이도 전지 스택의 냉각수를 활용하여 선택적 산화반응기의 촉매부가 냉각될 수 있다. 또한, 선택적 산화반응기의 촉매부가 공수냉 복합 방식으로 냉각될 수 있어, 선택적 산화반응기의 촉매부의 냉각 효율이 우수하다.
도 1은 일반적인 연료전지 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 선택적 산화반응기의 예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 선택적 산화반응기의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 연료전지 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 3은 본 발명에 따른 선택적 산화반응기를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 선택적 산화반응기는 개질가스 공급부(210), 촉매부(220) 및 열교환부(230)를 포함한다.
선택적 산화반응기의 각 요소는, 서로 이격된 복수의 통체(300)에 의해 그 위치가 정의될 수 있다. 복수의 통체(300)는 동심형 구조일 수 있다. 제1 통체(310)는 중앙 영역에 배치된다. 제2 통체(320)는 제1 통체(310) 외곽에 이격 배치된다. 제3 통체(330)는 제2 통체(320) 외곽에 이격 배치된다.
개질가스 공급부(210)는 제1 통체(310)의 내부에 구비된다. 개질가스 공급부(210)의 입구는 개질가스 공급라인(201)과 연결된다. 개질가스 공급라인(201)을 통해, 개질기에서의 개질반응의 결과물, 즉 수소, 일산화탄소를 포함하는 개질가스가 공급된다.
촉매부(220)는 제1 통체(310)와 제2 통체(320) 사이에 구비된다. 촉매부(220)는 일산화탄소를 선택적으로 산화시키기 위한 촉매를 포함한다. 촉매는 루테늄(Ru), 백금(Pt) 등이 될 수 있다. 일산화탄소의 산화반응은 다음과 같으며, 발열 반응이다. 또한, 촉매가 백금일 경우, 약 120~150℃에서 반응이 일어난다.
2CO + O2 → 2CO2
열교환부(230)는 제2 통체(320)와 제3 통체(330) 사이에 구비된다. 열교환부(230)는 수냉 코일(231) 및 공기 이동 통로(232)를 포함한다. 공기 이동 통로(232)는 별도로 구비되지 않고, 수냉 코일(231)이 차지하는 부분을 제외한 제2 통체(320)와 제3 통체(330) 사이 영역 전체가 될 수 있다.
수냉 코일은 전지 스택의 냉각수 라인에 연결될 수 있다.
또한, 공기 이동 통로(232)는 외부로부터 공기가 공급되는 공기 입구(202)와, 공기가 배출되는 공기 출구(204)를 포함한다. 이때, 공기 출구(204)는 개질가스 공급부(210) 내에 배치될 수 있다.
또한, 공기 입구(202)는 선택적 산화반응기의 상측 및 하측 중 어느 하나에 배치되고, 공기 출구(204)는 선택적 산화반응기의 상측 및 하측 중 다른 하나에 배치될 수 있다. 도 3에는 공기 입구(202)가 선택적 산화반응기의 하측에 배치되고, 공기 출구(204)가 선택적 산화반응기의 상측에 배치된 예가 도시되어 있다.
보다 구체적으로, 공기 입구(202)는 제3 통체(330)를 관통하고, 공기 출구(204)는 제1 통체(310)를 관통하는 형태가 될 수 있다.
또한, 공기 출구(204)는 선택적 산화반응기의 상측 및 하측 중 개질가스 공급부(210)의 입구 측에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 연료전지 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 연료전지 시스템은 개질기(110), 선택적 산화반응기(120) 및 전지 스택(130)을 포함한다.
개질기(110)는 탄화수소계 연료와 수증기를 약 600~800℃ 정도의 온도에서 반응시켜 수소를 생성한다. 탄화수소계 연료는 예를 들면 메탄(CH4), 에탄(C2H6) 등을 포함하는 천연가스가 이용될 수 있다. 개질기에서의 개질 반응은 고온에서 이루어지고, 또한 흡열 반응이므로, 개질기(110)에는 일반적으로 개질 반응에 필요한 열을 제공하기 위한 버너부(미도시)가 배치된다.
탄화수소계 연료와 수증기의 고온 개질 반응의 예로, 다음을 제시할 수 있다.
CH4 + H2O → H2 + CO + CO2 + CH4 + H2O
상기 반응식의 경우, 충분히 많은 양의 탄화수소계 연료와 수증기를 개질기에 투입하였을 때의 반응식으로, 각 성분의 몰 수는 고려하지 않았다.
이때, 상기의 반응식에서 볼 수 있는 바와 같이, 고온 개질 반응 결과, 수소 외에도 불가피하게 일산화탄소도 생성된다. 일산화탄소는 전지 스택의 효율 또는 성능을 저해하는 요인이 된다. 따라서, 개질 가스에 포함된 일산화탄소는 가능한 한 낮은 농도로 제어할 필요가 있다.
수소와 일산화탄소를 포함하는 개질가스는 개질가스 공급라인(201)을 통해 선택적 산화반응기(120)로 공급된다.
선택적 산화반응기(120)는 개질기(110)와 연결된다. 선택적 산화반응기(120)는 도 3과 관련하여 이미 설명한 바와 같이, 최외곽 통체(제3 통체)의 내부에 수냉 코일(231) 및 공기 이동 통로(232)가 배치되어 있다. 선택적 산화반응기(120)의 촉매부에서는 일산화탄소가 선택적 산화된다. 선택적 산화반응기의 결과물은 수소 공급라인(241)을 통해 전지 스택(130)의 연료극으로 공급된다.
전지 스택(130)은 선택적 산화반응기와 연결된다. 전지 스택(130)의 기본 구성은 MEA(Membrane Electrode Assembly)를 수십 내지 수백개 배열한 것이다. 각각의 MEA에는 연료극과 공기극 사이에 이온을 이동시키는 전해질막이 배치되어 있다. 전지 스택(130)의 구조는 이미 많은 문헌에 공지되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
냉각수 라인(242)은 전지 스택(130)을 관통한다. 전지 스택(130)에서 수소와 산소의 전기화학 반응이 이루어지는데 이 반응은 발열 반응이다. 따라서, 수소와 산소의 전기화학 반응이 이루어짐에 따라, 전지 스택의 온도가 상승한다.
따라서, 전지 스택(130)의 온도를 유지하기 위해 냉각수가 냉각수 라인(242)을 통해 순환한다. 냉각수의 온도는 연료전지 시스템마다 상이할 수 있으며, 예를 들어, 약 65℃ 정도가 될 수 있다. 냉각수는 전지 스택(130)을 통과하면서 약 5~10℃정도 승온된 후, 냉각수 라인(242)을 순환하면서 다시 원래의 온도로 냉각될 수 있다. 과냉각될 경우에는 냉각수 라인(140)에 구비될 수 있는 히터(140)를 통해 승온될 수 있다.
한편, 선택적 산화반응기(120)의 수냉 코일(231)는 물 공급라인(203)와 물 배출라인(205)를 포함한다. 이때, 본 발명에 따른 연료전지 시스템에서는, 물 공급라인(203) 및 물 배출라인(205이 전지 스택의 냉각수 라인(242)에 각각 연결된다.
이와 같이 선택적 산화반응기(120)의 수냉 코일(231)이 냉각수 라인(242)에 연결되어 있음에 따라, 수냉 코일(231)에 별도의 물을 공급하지 않아도 된다.
도 4에서는 전지 스택(130)의 출구측 냉각수 라인에 수냉 코일의 물 공급라인(203)이 연결되어 있고, 전지 스택(130)의 입구측 냉각수 라인에 수냉 코일의 물 배출라인(205)이 연결되어 있다. 그러나, 수냉 코일(231)과 냉각수 라인(242) 간의 이러한 연결관계는 얼마든지 변형 가능하다. 예를 들어, 전지 스택(130)의 입구측 냉각수 라인에 수냉 코일의 물 공급라인(203)이 연결되어 있고, 전지 스택(130)의 출구측 냉각수 라인에 수냉 코일의 물 배출라인(205)이 연결될 수 있다. 다른 예로, 전지 스택(130)의 입구측 냉각수 라인에 수냉 코일의 물 공급라인(203) 및 물 배출라인(205)이 모두 연결될 수 있다.
물 공급라인(203) 및 물 배출라인(205)에는 밸브(206)이 배치될 수 있다. 밸브(206)에 의해 냉각수 라인(242)과 선택적 산화반응기(120)의 수냉 코일(231) 간의 물 공급이 제어될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 냉각수 라인(242)에는 히터(140) 또는 송풍기(150)가 추가로 배치될 수 있다. 히터(140)는 냉각수의 온도가 미리 정해진 온도(예를 들어 65℃)보다 낮을 때, 냉각수를 가열하여 냉각수의 온도를 미리 정해진 온도로 유지하는 역할을 한다. 송풍기(150)는 냉각수를 블로잉하여, 냉각수의 흐름을 제어한다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 선택적 산화반응기는 촉매부 외곽에 수냉 코일 및 공기 이동 통로를 포함하는 열교환부가 배치되어 있다. 이를 통해, 수공냉 복합 방식으로 촉매부의 직접 냉각이 가능하여, 촉매부의 적정 반응온도가 쉽게 유지될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 선택적 산화반응기의 수냉 코일은 전지 스택의 냉각수 라인에 연결될 수 있다. 이를 통해, 수냉 코일에 물을 공급하기 위한 별도의 물 공급라인이 생략되더라도, 냉각수 라인을 통해 물이 수냉 코일에 공급될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선택적 산화반응기의 공기 이동 통로는 개질가스 공급부로 공급된다. 공기 이동 통로를 거치면서 가열된 공기는 선택적 산화반응기의 반응 가스로 활용될 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
110 : 개질기 120 : 선택적 산화반응기
130 : 전지 스택 140 : 히터
150 : 송풍기 201 : 개질가스 공급라인
202 : 공기 입구 203 : 물 공급라인
204 : 공기 출구 205 : 물 배출라인
206 : 밸브 210 : 개질가스 공급부
220 : 촉매부 230 : 열교환부
231 : 수냉 코일 232 : 공기 이동 통로
241 : 수소 공급라인 242 : 냉각수 라인
310 : 제1 통체 320 : 제2 통체
330 : 제3 통체

Claims (10)

  1. 제1 통체의 내부에 구비되며, 입구가 개질가스 공급라인과 연결되는 개질가스 공급부;
    상기 제1 통체의 외곽에 배치되는 제2 통체의 내부에 구비되며, 일산화탄소를 선택적으로 산화시키기 위한 촉매를 포함하는 촉매부; 및
    상기 제2 통체의 외곽에 배치되는 제3 통체의 내부에 구비되며, 수냉 코일 및 공기 이동 통로를 포함하는 열교환부를 포함하는, 선택적 산화반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수냉 코일은 전지 스택의 냉각수 라인에 연결된, 선택적 산화반응기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공기 이동 통로는 외부로부터 공기가 공급되는 공기 입구와, 상기 공기가 배출되는 공기 출구를 포함하되, 상기 공기 출구는 상기 개질가스 공급부 내에 배치된, 선택적 산화반응기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공기 입구는 선택적 산화반응기의 상측 및 하측 중 어느 하나에 배치되고, 상기 공기 출구는 선택적 산화반응기의 상측 및 하측 중 다른 하나에 배치된, 선택적 산화반응기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공기 입구는 상기 제3 통체를 관통하고, 상기 공기 출구는 상기 제1 통체를 관통하는, 선택적 산화반응기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 공기 출구는 선택적 산화반응기의 상측 및 하측 중 상기 개질가스 공급부의 입구 측에 배치된, 선택적 산화반응기.
  7. 개질기;
    상기 개질기와 연결되며, 최외곽 통체의 내부에 수냉 코일 및 공기 이동 통로가 배치된 선택적 산화반응기; 및
    상기 선택적 산화반응기와 연결되며, 냉각수 라인이 관통하는 전지 스택을 포함하고,
    상기 수냉 코일은 물 공급라인과 물 배출라인을 포함하되, 상기 물 공급라인 및 물 배출라인은 상기 전지 스택의 냉각수 라인에 각각 연결된, 연료전지 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 선택적 산화반응기는,
    제1 통체의 내부에 구비되며, 입구가 상기 개질기의 출구와 연결되는 개질가스 공급부와,
    상기 제1 통체의 외곽에 배치되는 제2 통체의 내부에 구비되며, 일산화탄소를 선택적으로 산화시키기 위한 촉매를 포함하는 촉매부와,
    상기 제2 통체의 외곽에 배치되는 제3 통체의 내부에 구비되는 상기 수냉 코일 및 공기 이동 통로를 포함하는 열교환부를 포함하는, 연료전지 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공기 이동 통로는 공기가 공급되는 공기 입구와, 공기가 배출되는 공기 출구를 포함하되, 상기 공기 출구는 상기 개질가스 공급부 내에 배치된, 연료전지 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 냉각수 라인에는
    냉각수를 가열하는 히터와,
    냉각수의 흐름을 제어하는 송풍기 중 하나 이상이 추가로 배치되어 있는, 연료전지 시스템.
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