국민대 기계자동차공학실험2_연료전지 실험

소개

국민대 기계자동차공학실험2 연료전지 실험입니다. 점수 잘나왔습니다.

목차

1. 연료전지의 종류 및 특성
① 연료전지의 원리
② 연료전지의 특성
③ 연료전지의 종류

2. 연료전지의 분극현상 측정 및 그래프 작성
① 연료전지 부하별 전압 측정 결과
② 그래프 작성

3. 소감 및 건의사항

4. 참고문헌

본문내용

1. 연료전지의 종류 및 특성

① 연료전지의 원리
연료전지는 연료(수소)의 화학에너지가 전기에너지로 직접 변환되어 직류 전류를 생산하는 능력을 갖는 전지로 정의됩니다. 종래의 전지와는 다르게 외부에서 연료와 공기를 공급하여 연속적으로 전기를 생산합니다. 연료전지의 기본 개념은 수소와 산소의 반응에 의하여 생성되는 전자의 이용으로 설명할 수 있습니다. 아래의 화학식에서 보시는 바와 같이 수소는 (-)극을 통과하고 산소는 (+)극을 통과합니다.

수소는 전기 화학적으로 산소와 반응하여 물을 생성하면서 전극에 전류를 발생시킵니다. 전자가 전해질을 통과하면서 직류 전력이 발생하며 열도 부수적으로 생산됩니다. 직류 전류는 직류 전동기의 동력으로 사용되거나 인버터에 의해 교류 전류로 바꾸어 사용됩니다. 연료전지에서 발생된 열은 개질을 위한 증기를 발생시키거나 냉난방 열로 사용될 수 있으며, 사용되지 않을 경우에는 배기열로 배출됩니다.

② 연료전지의 특성
첫 번째. 저공해이다.
연료전지는 기본적으로 수소와 산소(공기)를 전기화학적으로 반응시켜 전력을 발생하는 발전 장치이기 때문에 화력 발전이나 디젤 발전기에서와 같이 연소과정이 없으며, 발생하는 것은 전력과 물, 그리고 열 뿐입니다. 수소를 발생시키는 개질과정에서는 이산화탄소를 발생시키지만 에너지 효율이 높기 때문에 전기 출력 당 배출량은 상당히 적고, 내연기관에 비교해서 60~80%에 지나지 않습니다. 또한 반응 중에 고온 연소를 포함하지 않기 때문에 질소산화물()의 발생은 전혀 없고, 황산화물()의 배출도 거의 없습니다.

두 번째. 저소음이다.
수소와 산소의 반응이 전기화학반응이기 때문에 내연기관에서 보는 것과 같은 폭발현상이 없는 조용한 변환기입니다. 만약 소음이 발생한다면 그 원인은 운전 장치(블로워, 컴프레셔 등)일 것입니다.

세 번째. 발전효율이 높다.
종래의 발전 방식은 연료의 에너지로부터 전기를 얻기까지의 과정에서 열 및 운동에너지를 포함하고 있기 때문에 여러 곳에서 에너지 손실이 발생합니다.

참고자료

· 연료전지개론 / O`Hayre, Ryan P / 한티미디어 / 2008
· 고분자 연료전지 공학 : 이론과 실제 / Barbir, Frano / 북스힐 / 2007
· 연료전지 자동차 기술동향 / 조용석 / 국민대학교 출판부 / 2007
· 사이언스 미래 - http://mr-science.com/mrshop/blog/?mb_id=admin&id=12