연료전지

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연료전지
“연료전지” 란 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지이다. 점점 에너지와 환경의 중요성이 커지고 있다. 그래서 대체에너지랑 하이브리드 자동차 같은 말이 떠오른다, 연료전지란 도대체 어떤 원리로 발전하고 현재 어느 정도까지 개발이 완료된 상태인지도 알아본다.

21세기 자동차로 가장 선두주자라면 모두 연료전지를 꼽는다. 특히 에너지 자원이 전무한 우리나라의 경우 에너지 기술개발의 중요성은 아무리 강조하여도 지나칠 수 없다. 국내 에너지 현안문제는 크게 에너지 수급구조의 불안정성 심화, 석유 의존도의 급격한 증가, 에너지 소비의 고급화 추세, 환경요인 증대 및 투자제약 요인 심화, 에너지 다소비형 산업구조, 에너지 산업의 경쟁력 제고 필요성 증대 등으로 집약할 수 있다. 1997년 에너지 수입액은 우리나라 총 수입액의 14%에 해당하는 271억 달러에 달하고 있어 국민경제에 에너지 부담이 과중한 상황이다. 하지만 전기분해의 역반응의 원리를 이용하는 연료전지의 경우 그 기술력이 문제이지 자원의 문제는 아니라고 할 수 있다.

우리나라에서도 연료전지 기술개발의 중요성을 인식하여 국가의 대체에너지 개발사업 및 선도기술 사업을 통하여 연료전지 분야를 중점지원 사업으로 선정하여 한전의 전력연구원, 국책연구소, 대학, 민간기업이 참여하는 형태로 개발 연구가 진행되어 오고 있다. 더욱 자세한 사항은 다음에 알아보기로 하고 이 연료전지는 어떠한 원리로 작동되는지 살펴보도록 하자.

□연료전지 발전원리

연료극(양극)에 공급된 수소는 수소이온과 전자로 분리

수소이온은 전해질층을 통해 공기극으로 이동하고 전자는 외부회로를 통해 공기극으로 이동하며 전기 생성

공기극(음극)쪽에서 산소이온과 수소이온이 만나 반응생성물(물)을 생성

⇒최종적인 반응은 수소와 산소가 결합하여 전기, 물 및 열생성

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