본 연구에서는 알칼리 수전해 기법을 이용한 수소 제조에서 전극의 형상 및 성분 변화를 측정분석하였다. 25%KOH 전해액 농도에 약 60℃의 진행온도에서 수전해 기법으로 전극의 반응 전과 후를 관찰하였다. 양극에서는 Stainless Steel S316의 주성분인 C, Si, P, S, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Mo의 농도(Intensity)가 반응전보다 농도(Intensity) 감소를 보였다. 이러한 감소는 양극의 두께 감소를 보였으며 본 실험에서는 약 40 μm의 감소를 보였다. 금속 주성분의 이탈은 이온격막으로 침전현상을 야기할 것으로 보인다. 반면에 음극에서는 Si, P, Mo, Fe, Ni, Mn의 반응 전과 후에 변화를 보이지 않았다. 그리고 알칼리 전해액의 전극 내부로의 침투현상을 측정하였으며 K, O, H는 깊이에 따른 증가를 보였다. 이는 전기분해를 통해서 OH-가 양극으로 이동에 의한 결과로 생각된다. 특히, K의 증가는 매우 컸으며 이는 전해액에서 K의 유실을 뜻한다. 이러한 K의 유실은 수용액의 농도 유지를 위해서 KOH 용액의 주기적인 주입이 요구되고 이러한 현상으로 상용 제품의 알칼리 수전해 수소제조장치에서 알칼리 수용액의 주입하는 이유를 뒷받침 해 주고 있다. 그리고 H는 약 600 nm의 깊이에서 (-)극보다 (+)극에서 농도 역전 현상을 보였다.
In this paper, We studied the change of surface and variation of elements on both electrodes of hydrogen generator of alkaline electrolysis in use of FE-SEM and SIMS. We used the stainless steel 316(600 μm) as electrode in condition of 25%KOH, 60℃ Temperature. The results show that the intensity of elements (C, Si, P, S, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Mo) of Positive Electrode are decreased as much as about 101∼103 than the original electrode. Thickness of Positive Electrode is decreased about 40 μm after chemical reaction. The negative electrode, however, shows a slight variation in the intensity of elements (C, Si, P, Fe, Ni, Mn, Mo)but Change of thickness and surface' shape of electrode show nothing after chemical reaction. The change in thickness and variation of Stainless Steel 316 cause the lifetime of electrode to be shorted. We also observed hydrogen, oxygen, potassium in both electrodes. Especially, The potassium is increased in proportional with depth of positive electrode. this means the concentration of alkali solutions is changed. and so we have to supply alkaline solution to generator in order to produce same quantity of hydrogen gas continuously. we hope that this study gives a foundation to develop the electrode for hydrogen generator of alkaline electrolysis.