연료전지의 종류와 특징 및 활용방안

소개

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목차

1. 연료전지의 정의
2. 연료전지의 종류 및 특징
(1) 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell)
(2)고분자전해질 연료전지 (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)
(3) 고체산화물 연료전지 (Solid Oxide Fuel Cell)
3. 연료전지의 활용과 시장전망에 대한 의견
4. 연료전지 의 상용화 의 전제 조건
(1)연료인 수소의 저장방법(-235도에서 저장, 폭발위험)과 경제성을 고려한 생산방식의 기술적 한계를 극복해야함.
(2)연료전지는 연료공급(개질), 발전(스텍), 본체제어, 배열이용 등에 필요한 부품 및 소재부문의 가격인하가 필수.
5. 재료공학도로서 관심의 필요성
6. Reference

본문내용

1. 연료전지의 정의
연료전지란 일종의 발전장치라고 할 수 있다. 산화·환원반응을 이용한 점 등 기본적으로는 보통의 화학전지와 같지만, 닫힌 계 내에서 전지반응을 하는 화학전지와 달라서 반응물이 외부에서 연속적으로 공급되어, 반응생성물이 연속적으로 계 외로 제거된다. 가장 전형적인 것에 수소-산소 연료전지가 있다. 수소 외에 메테인과 천연가스 등의 화석연료를 사용하는 기체연료와, 메탄올 및 하이드라진과 같은 액체연료를 사용하는 것 등 여러 가지의 연료전지가 나왔다. 이 중에서, 작동온도가 300 ℃ 정도 이하의 것을 저온 형, 그 이상의 것을 고온 형이라고 한다. 또, 발전효율의 향상을 꾀한 것이나, 귀금속 촉매를 사용하지 않는 고온형의 용융탄산염연료전지를 제2세대, 보다 높은 효율로 발전을 하는 고체전해질 연료전지를 제3세대의 연료전지라고 한다.
최근, 가장 실용화에 접근한 것은 제1세대의 것으로서, 미국 UT사를 중심으로 일반 민수용으로 개발된 인산전해질 연료전지가 그 좋은 예이다. 이것은 화석연료를 개질한 수소를 주성분으로 하는 수소가스와 공기 속의 산소를 사용한 수소-공기 연료전지이다. 연료전지는 저공해성이며, 소음이 없고, 배열을 이용할 수 있기 때문에 종합효율이 높다. 1988년에 한국에서는 동력자원연구소와 한국전력(주) 기술연구원에서 메탄올을 연료로 하여 열과 전기를 동시에 얻는 5 kW급 연료전지를 개발하였다. 이 연료전지는 천연가스 등의 연료와 공기 중의 산소를 반응시켜 전지를 얻는 기술로, 효율이 50~60 %로서 매우 높다.
2. 연료전지의 종류 및 특징
(1) 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell)
장점 및 특징: 통상 제 2 세대 연료전지로 불리는 용융탄산염 연료전지는 다른 형태의 연료전지와 함께 높은 열효율, 높은 환경친화성, 모듈화 특성 및 작은 설치공간으로 대표되는 장점을 공유하는



5. 재료공학도로서 관심의 필요성
세계 경제 침체에도 불구하고 그린 열풍은 거세다. 미국 오바마 정부의 ‘그린 뉴딜(Green New Deal)’을 비롯하여 한국의 ‘저탄소 녹색성장’, EU의 ’20-20-20 정책(2020년까지 신재생에너지 비율 20% 달성, 온실가스 20% 감축)’ 등 정부 주도의 적극적인 움직임은 환경과 경제라는 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡겠다는 의도로 풀이되며 그 중심에 신재생에너지가 있다. 이 중 태양광과 풍력은 독일, 일본 등의 강력한 정책적 지원에 힘입어 이미 신재생에너지 산업의 한 축으로 자리를 잡아가고 있다. 반면 화석연료의 궁극적인 대체재로 거론되고 있는 수소에너지는 아직도 지지부진한 모습이다. 이렇듯 수소에너지의 이용에 대한 중요성이 강조되면서도 아직까지는 무궁무진한 수소에너지를 화석연료로 대체할 만한 충분한 연구와 실용화가 이루어져 있지

참고자료

· ◎ http://www.naracelltech.co.kr
· ◎ http://www.kfem.or.kr/
· ◎ http://w3.kunsan.ac.kr/~haedong/acid/acid_rain.htm
· ◎ http://www.seph.com.ne.kr/index.html
· ◎ http://www.asiae.co.kr/uhtml/read.jsp?idxno=456503
· ◎ http://www.energy.or.kr/
· ◎ http://blog.naver.com/knoc01?Redirect=Log&logNo=90038192357
· ◎ http://seph.com.ne.kr/hydrogen_energy.htm
· ◎ http://www.cheric.org/PDF/NICE/NI26/NI26-6-0655.pdf
· ◎ http://www.hydrogen.re.kr/info.php?id=1200
· ◎ 수소에너지 환상인가 기회인가/ 양선진 선임연구원/ LG경제연구원
· ◎ 에너지혁명: 연료전지 사업의 현황과 발전전망/ 김재윤 수석연구원/ 삼성경제연구소
· ◎ 수소에너지 혁명을 주도하는 연료전지/ 김재윤 수석연구원/ 삼성경제연구소
· ◎ 수소혁명/ 이진수/ 민음사
· ◎ 연료전지/ 강현무/ 한국과학기술정보연구원
· ◎ 구글이미지