수소 연료전지

안녕하세요 시제품 개발 전문기업​ 디자인웨일입니다.

오늘은 수소 연료 전지에 대해 알아보겠습니다.

 

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1.수소 연료 전지란?

수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기를 발생시키는 장치입니다.

수소 공급을 통해 지속해서 전기를 생산할 수 있으며, 온실가스가 전혀 배출되지 않아 친환경적이며,

소형 모빌리티부터 대규모 발전까지 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.

 

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2. 수소 연료 전지는 발전기이다.

수소연료전지는 이름만 보면 전기를 저장하고 있는 전지(배터리)라고 생각되지만,

정확하게 말하면 전기를 직접 만드는 발전기의 일종입니다.

배터리는 미리 저장해 놓은 전기를 필요할 때 사용하는 장치인 반면,

수소연료전지는 화학 반응을 통해 전기를 직접 생산하는 장치입니다.

수소연료전지는 전기 생산과정에서 온실가스가 전혀 배출되지 않아 친환경적 발전방식으로 주목받고 있습니다.

 

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3. 수소 연료 전지의 구동원리

수소연료전지의 기본 구성요소는 양극(+), 음극(-), 그리고 전해질입니다.

여기서 전해질은 수소이온(H+)이 이동하는 통로입니다.

① 수소연료전지에 공급된 수소(H2)는 음극(-)에서 수소이온(H+)과 전자(e-)로 분리됩니다.

② 분리된 전자(e-)는 음극(-)에서 양극(+)으로 흐르며 전기를 생산합니다.

③ 전해질을 통과한 수소이온(H+)은 산소(O2)와 만나 물(H2O)이 되어 배출됩니다.

 

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4. 수소 연료 전지의 장점

1 ) 수소연료전지는 친환경적입니다.

전기 생산과정 중 온실가스 배출이 전혀 없습니다.

2 ) 수소연료전지는 소음과 진동이 적게 발생하고, 공기를 정화하는 기능도 있습니다.

3 ) 수소연료전지는 에너지 효율이 높습니다.

화력발전의 경우, 연료를 연소하고(열에너지) 터빈을 사용(운동에너지)하는 등 전기를 만들기 위해

에너지의 형태를 변환해야 합니다. 이 과정에서 에너지 손실이 발생하지만

수소연료전지는 수소를 전기로 직접 변환하기 때문에 에너지 손실이 적습니다.

 

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5. 수소 연료 전지의 활용

1 ) 모빌리티(수송) 분야

수소는 가볍고 밀도가 높아 주행가능거리가 길고 출력이 높습니다.

따라서 트럭, 버스, 지게차, 트램 등 육상 분야는 물론 드론과 같은 항공 분야에서도 가치를 인정받고 있습니다.

2 ) 발전 분야

소음과 진동이 적고 친환경적이기 때문에 가정 및 건물용 발전기로의 사용이 점차 확대되고 있습니다.

또한 수소연료전지를 대규모 발전에 활용하려는 움직임도 가속화되고 있습니다.

수소연료전지 사용의 확대는 수소 관련 기술의 발달을 촉진하고,

규모의 경제에 따라 수소 생산 단가를 낮추는데 기여할 수 있습니다.

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오늘은 수소 연료 전지에 대해서 알아봤는데요.

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