응용화학개론 - 연료 전지에 관하여

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응용화학개론 - 연료 전지에 관하여
응용화학개론 리포트

연료 전지에 관하여.

※ 연료전지란

연료전지는 19세기 말 영국의 Grove 경에 의하여 최초로 보고되었으며 1960 년대 미국의 제미니 우주계획에서 고분자 연료전지가 우주선의 전원으로 사용되면서 대체 에너지원으로서 본격적으로 개발되기 시작하였다. 초기에는 주로 우주 개발이나 군사용과 같은 특수 용도에 적합한 소규모 연료전지가 주된 연구 대상이었으나 70년대 중반 두차례에 걸친 석유파동 이후 대체 에너지 개발이 절실해 짐에 따라 민수 동력원으로 사용하기 위한 연구가 시작되었다. 또한 최근에는 환경문제가 대두되면서 미국, 일본 및 유럽 연합등 선진 각국을 중심으로 기존의 화력 발전소를 대체하거나 도심의 대형 건물 등 에너지 소비가 큰 시설물을 위한 현지 설치형(on-site) 발전에 응용하기 위한 대형 연료전지 시스템은 물론 디젤엔진을 사용하고 있는 도심운행 버스나 소형 잠수함등 교통수단의 동력원으로 사용하기 위한 중소형 시스템 개발에 대한 연구가 활발히 진행중에 있다.

※연료전지 효율성.

연료전지는 전기화학반응을 이용한 발전장치로서 일반 화력발전과는 달리 연료의 화학에너지를 바로 전기에너지로 변환시키기 때문에 에너지 전환 효율이 Carnot cycle 에 의한 열역학적 제한을 받는 기존의 화력발전보다 월등하게 높다. 또한 NOx 등 공해물질 및 소음 발생이 거의 없는 무공해 발전일 뿐 아니라 효율이 장치 및 부하의 크기에 영향을 받지 않으므로 용량 조절이 자유롭고 입지 선정이 용이하고 필요한 곳에 설치하여 발전이 가능하다. 따라서 연료전지는 미래의 대체 발전방식으로 각광받고 있으나, 현재로서는 구성요소의 제작비용이 높고 대부분 고가의 수소를 연료로 사용하기 때문에 화력발전에 비해서 발전 단가가 높으며, 장시간 운전에 있어서 안정성이 아직은 낮다는 점 등이 단점으로 지적되고 있다.
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