수소 연료 전지의 원리와 활용 1

소개

"수소 연료 전지의 원리와 활용"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 서론
1. 탐구동기
2. 배경지식

Ⅱ. 본론
1. 수소 연료 전지의 원리
2. 연구 방향
3. 한계
4. 활용

Ⅲ. 결론
1. 탐구 소감

본문내용

I. 서론

1. 탐구동기
에너지의 사용이 늘어남에 따라 매장 자원의 고갈문제가 세계적으로 큰 문제가 되고 있다. 또한 매장 에너지는 대부분 환경오염 물질을 대기 중에 다량 방출하며 발전 시설 건설에 많은 비용과 인력이 필요하다. 이에 따라 신재생 에너지, 신에너지의 관심과 수요가 높아지고 있으며, 이런 에너지들의 효율을 높이고 원가를 절감하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
다양한 연료 전지 중 매우 고효율을 가지는 수소 연료 전지에 관한 연구 필요성을 지각했으며 깊이 있고 원리에 대해 알아보고자 본 탐구 보고서를 작성하게 되었다.

2. 배경지식
수소는 주기율표 1족 1주기에 속하는 비금속원소로 원소기호 H로 나타낸다. 수소는 우주에서는 우주 질량의 약 75%, 원자의 개수로는 90%를 수소가 차지하고 있다고 할 만큼 수소가 풍부하다. 또한 연소하더라도 공해 물질을 내뿜지 않아 석탄, 석유를 대체할 무공해 에너지원으로써 중시되고 있다.
수소 연료 전지란 연료 전지의 가장 기본적인 형태로 수소를 산화 전극의 연료로 사용하는 전지이다. 수소 연료전지는 [표 1]과 같이 5가지 종류로 구분된다. 모두 주 연료는 수소이며, 사용되는 전해질과 촉매에 따라 분류하며, 이것에 따라 전력 생산량, 작동온도, 효율이 달라진다.
다양한 수소 연료 전지의 종류가 있지만, 기본적인 원리는 비슷하다. 이런 기본적인 원리를 다루겠다.
수소 연료전지는 다른 에너지원에 비해 열효율이 상당히 높고 발전 시설의 건설비용이 저렴하며 발전 과정에서의 소음과 대기 오염 물질을 거의 배출하지 않는다는 장점이 있다.

I. 본론

1. 수소 연료 전지의 원리
수소 연료 전지는 수소 기체가 고분자 음극 -> 전해질 -> 고분자 양극을 이동하는 순서를 가진다. 또한 산성 조건일 때와 염기성 조건일 때가 존재하는데, 산성 조건은 수소 이온이 산화전극에서 산소 분자와 만나 물이 되는 과정과 환원전극을 통해 들어온 물 분자가 이온화되어 와 만나 물과 전자를 생성하는 염기성조건이 있다.

참고자료

· 백경돈, 이은혜, 양성호. (2019). 다공성 금속분리판이 적용된 수소/산소 고분자 전해질막 연료전지에 관한 연구. 대한기계학회 춘추학술대회
· 강석호, 이창미, 임동희. (2016). 연료전지 산소환원반응 향상 위한 백금 촉매의 구조적 특성. 대한환경공학회지
· http://study.zum.com/book/11717#anchor2
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5662868&cid=62802&categoryId=62802
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5663136&cid=62802&categoryId=62802
· https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1115485&cid=40942&categoryId=32261
· [그림 1] : Blogger
· [표 1] : 전북대학교 수소연료전지 연구 센터
· [그림 2] : 호라이즌 퓨어셀 코리아
· [그림 3] : 현대차