자동차 연료 전지 자동차 원리 구성 종류 특징 개발 현황 전망

소개

자동차 연료 전지 자동차 원리 구성 종류 특징 개발 현황 전망에 대한 내용입니다.

목차

1. 개 요

2. 연료전지의 원리

3. 연료전지의 기본 구성

4. 연료전지의 종류

5. 연료전지의 특징

6. 연료전지 자동차(Fuel Cell Vehicles)
6.1. 전기자동차와 연료전지자동차 비교
6.2. 연료전지자동차용 연료전지
6.3. 연료전지자동차 연료
6.4. 연료전지자동차 기본 구성
6.5. 연료전지자동차 개발현황
6.6. 연료전지자동차 개발전망

본문내용

1. 개 요

연료전지의 개발 역사는 지금으로부터 150년전 1839년 영국의 과학자 William Groves가 연료전지에 의한 발전실험에 성공한 것으로 시작되었다. 그러나 실험실에서 간단하게 할 수 있는 수준에서 실용 레벨이 될 때까지 상당히 오랜 시간이 필요하였다. 연료전지가 실용 수준이 된 것은 1960년대에 미국의 제미니 아폴로 우주선의 전원용으로 개발되면서 부터이다. 아폴로 11호가 인류 최초로 달에 착륙하던 때, 그 우주선의 전원은 연료전지뿐 이였다. 순수소와 순산소를 원료로 하는 연료전지는 현재 스페이스 셔틀에도 탑재되어 가동 중에 있다. 가격이 비싸고 보통 구입이 용이하지 않은 순수소, 순산소 대신에 천연가스(수소를 주성분으로 하는 가스에 비교적 용이하게 변환할 수 있다)와 공기(공기 중에는 약 20 %의 산소가 포함되어 있다)를 원료로 하여 건물 등에 사용할 수 있도록 한 연료전지의 개발은 1970년대부터 활발하게 행하여 왔다.
그리고 자동차에 적용하기 위한 연구는 1980년 후반에 미국의 DOE의 지원으로 본격적인 연구가 시작되었다. 자동차용 연료전지의 연구는 Ballard Power System이 유명하며, 벤츠가 Ballard에 자본 참가한 무렵부터 연료전지가 주목받게 되었다. 1997년 12월에 포드가 벤츠, 발라드 프로젝트에 참가한 이래 구미 각 사가 개발을 추진하여 경쟁적으로 실용화 시기를 발표하고 있다.

2. 연료전지의 원리

물의 전기분해에서는 물에 통전을 하면 수소와 산소로 분해하는 것은 이미 다 알고 있으리라 생각된다. 연료전지의 기본원리는 그림과 같이 물의 전기분해와 역원리로서, 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시키면 물을 생성함과 동시에 전기를 외부로 취출하는(즉, 발전하는) 장치이다. 수소와 산소를 계속 공급하면 연속해서 발전할 수 있으므로 발전장치로서 이용할 수 있다. 연료전지의 전기화학적인 반응식은 다음과 같다.
6.4.2. 보조전원
가. 이차전지
이차전지는 소형기기와 모바일 단말기가 수요를 중심으로 구성되어 있으나 자동차용으로 최근 하이브리드자동차에 채용되는 대용량 이차전지가 있다.

참고자료

· 1. 공학박사 정용일, “자동차와 환경(자동차환경공학 특론)”
· 2. 조만, “연료전지자동차의 기술개발”, 한국과학기술연구원
· 3. 오인환, 홍성안, “연료전지자동차 실용화 전망”, 한국과학기술연구원
· 4. 권옥배, “연료전지(Introduction of fuel cell, 한국가스공사 연구개발원
· 5. 김창수, “연료전지 기술개발고 보급전망”, 한국에너지기술연구소