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Intro ......

 

200kW급 분산형 전원이 전 세계적으로 200기 이상 보급되어 있고 MW급 발전소 실용화 추진 중이며, 발전용 등의 대형 전기발전장치에 이르기까지 넓은 영역에 걸쳐 적용가능 5. ? 그동안 화석연료 에너지 체제에 익숙해져 있기 때문에 새로운 형태의 에너지 시스템에 대한 국민들의 인식 부족.5kW급이 가정용으로 실증단계를 거쳐 실용화 단계에 있음 -실증연구단계 : 용융탄산염형으로 280kW급을 모듈형으로 2～11 MW급 발전플랜트 실증실험을 완료 -기술개발단계 : 고체산화물형으로 250kW급 모듈형 개발 ? 기존 기술과 경쟁성 확보를 위해 설비 단가를 감소시키는 등 경제성 확보에 주력하고 있는 상황 -저가격화 : 재료 저가격화, 국책연구소, 석탄, 에너지 산업의 경쟁력 제고 필요성 증대 등으로 집약할 수 있. , 기업이 모든 기술을 보유하고 있기 때문에 핵심기술은 기업 비밀로 되어있는 상황 -실용화단계 : 인산형으로 100kW, 단말기 등)부터 스쿠터, 부품 공용 및 표준화, 운송,, 민간기업이 참여하는 형태로 개발  ......

 

 

Index & Contents

레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지

 

[레포트] 미래의 에너지 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

 

주) 1.전해질은 한 전극에서 다른 전극으로 수소 이온을 전달해 주는 역할을 하며 이온전달의 저항을 최소화 해주기 위하여 전해질막은 전극이 접촉되지 않는 범위에서 가능한 얇게함.

 

2. 촉매는 전극 의 반응을 향상시며 2개의 전극으로 구성된 단위 셀은 이론적으로 전압을 1.23Volt 까지 생성시킬 수 있으나, 실제는 0.7V 정도를 생산함.

 

3. 따라서 연료전지는 필요한 전압을 위하여 겹층으로 구성하며 요구되는 출력을 얻기 위해 표준 크기의 스택을 직렬로 연결하여 상용연료전지를 구성함.

 

□연료전지 발전시스템 구성도

? 개질기(Reformer) : 천연가스, 메탄올, 석탄, 석유 등을 수소로 연료변환시키는 장치

 

? 단위전지(Unit Cell) : 연료전지 단위전지(Cell)는 기본적으로 전해질이 함유된 전해질 판, 연료극(anode), 공기극(cathode), 이들을 분리하는 분리판 등으로 구성. 통상 0.6～0.8V의 낮은 전압이 생성

 

? 스택(Stack) : 원하는 전기출력을 얻기 위해 단위전지를 수십장, 수백장 직렬로 쌓아 올린 본체

 

? 전력변환기(Inverter) : 연료전지에서 나오는 직류전기(DC)를 우리가 사용하는 교류(AC)로 변환시키는 장치

 

□연료전지의 종류 및 특징

 

2.장점

 

? 발전효율이 40～60 % 이며, 열병합발전시 80% 이상 가능

 

? 천연가스, 메탄올, 석탄가스 등 다양한 연료사용 가능

 

? 환경공해 감소 : 배기가스중 NOx, SOx 및 분진이 거의 없으며, CO2 발생량에 있어서도 미분탄 화력발전에 비하여 20～40% 감소

 

? 회전부위가 없어 소음이 없으며, 기존 화력발전과 같은 다량의 냉각수 불필요

 

? 도심부근 설치가능하여 송배전시의 설비 및 전력 손실 적음

 

? 부하변동에 따라 신속히 반응하며, 설치형태에 따라서 현지 설치용, 분산 배치형, 중앙집중형 등의 다양한 용도 사용 가능

 

3.단점

 

? 고도의 기술과 고가의 재료 사용으로 인해 현재는 경제성이 떨어짐

 

? 내구성과 신뢰성의 문제 등 상용화를 위해선 아직 해결해야 할 기술적 난제가 존재.

 

? 연료전지에 공급할 원료(ex 수소)의 대량 생산과 저장, 운송, 공급 등의 기술적 해결이 시급하고 연료전지의 상용화를 위한 인프라 구축 역시 미비한 상황.

 

? 그동안 화석연료 에너지 체제에 익숙해져 있기 때문에 새로운 형태의 에너지 시스템에 대한 국민들의 인식 부족.

 

4.활용방안

 

? 연료전지는 소규모의 휴대용 전자기기(노트북, 휴대폰, 단말기 등)부터 스쿠터, 승용차, 항공기 등의 수송용은 물론 가정용, 발전용 등의 대형 전기발전장치에 이르기까지 넓은 영역에 걸쳐 적용가능

 

5.연료전지 적용 사례

 

◀ 도시바의 연료전지 노트북

 

 

 

 

 

 

 

 

▲히타치의 연료전지로 구동되는 휴대용 정보 단말기

 

 

◀연료전지 핸드폰

 

 

노키아 연료전지 헤드셋▶

 

 

◀ BMW 연료전지자동차

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

◀ 가정용 연료전지

 

 

 

 

 

 

6.해외 현황

 

<기술개발현항 및 분석>

 

? 선진국 연료전지기술은 이미 실증연구 및 실용화단계에 와 있으며, 미국과 일본이 실용화 기술을 보유하고 있는 실정

 

-정부가 적극 지원, 기업이 모든 기술을 보유하고 있기 때문에 핵심기술은 기업 비밀로 되어있는 상황

-실용화단계 : 인산형으로 100kW, 200kW급 분산형 전원이 전 세계적으로 200기 이상 보급되어 있고 MW급 발전소 실용화 추진 중이며, 고분자 전해질형은 7.5kW급이 가정용으로 실증단계를 거쳐 실용화 단계에 있음

-실증연구단계 : 용융탄산염형으로 280kW급을 모듈형으로 2～11 MW급 발전플랜트 실증실험을 완료

-기술개발단계 : 고체산화물형으로 250kW급 모듈형 개발

 

? 기존 기술과 경쟁성 확보를 위해 설비 단가를 감소시키는 등 경제성 확보에 주력하고 있는 상황

 

-저가격화 : 재료 저가격화, 부품 공용 및 표준화, 유지 및 운전비용 저감, 열병합화,

□연료전지 발전시스템 구성도 ? 개질기(Reformer) : 천연가스, 메탄올, 석탄, 석유 등을 수소로 연료변환시키는 장치 ? 단위전지(Unit Cell) : 연료전지 단위전지(Cell)는 기본적으로 전해질이 함유된 전해질 판, 연료극(anode), 공기극(cathode), 이들을 분리하는 분리판 등으로 구성.전해질은 한 전극에서 다른 전극으로 수소 이온을 전달해 주는 역할을 하며 이온전달의 저항을 최소화 해주기 위하여 전해질막은 전극이 접촉되지 않는 범위에서 가능한 얇게함.장점 ? 발전효율이 40～60 % 이며, 열병합발전시 80% 이상 가능 ? 천연가스, 메탄올, 석탄가스 등 다양한 연료사용 가능 ? 환경공해 감소 : 배기가스중 NOx, SOx 및 분진이 거의 없으며, CO2 발생량에 있어서도 미분탄 화력발전에 비하여 20～40% 감소 ? 회전부위가 없어 소음이 없으며, 기존 화력발전과 같은 다량의 냉각수 불필요 ? 도심부근 설치가능하여 송배전시의 설비 및 전력 손실 적음 ? 부하변동에 따라 신속히 반응하며, 설치형태에 따라서 현지 설치용, 분산 배치형, 중앙집중형 등의 다양한 용도 사용 가능 3. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX . 3. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX . 점점 에너지와 환경의 중요성이 커지고 있다.8V의 낮은 전압이 생성 ? 스택(Stack) : 원하는 전기출력을 얻기 위해 단위전지를 수십장, 수백장 직렬로 쌓아 올린 본체 ? 전력변환기(Inverter) : 연료전지에서 나오는 직류전기(DC)를 우리가 사용하는 교류(AC)로 변환시키는 장치 □연료전지의 종류 및 특징 2. 1997년 에너지 수입액은 우리나라 총 수입액의 14%에 해당하는 271억 달러에 달하고 있어 국민경제에 에너지 부담이 과중한 상황이다. ? 연료전지에 공급할 원료(ex 수소)의 대량 생산과 저장, 운송, 공급 등의 기술적 해결이 시급하고 연료전지의 상용화를 위한 인프라 구축 역시 미비한 상황.23Volt 까지 생성시킬 수 있으나, 실제는 0. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX .. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX . □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 주) 1. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX .해외 현황 <기술개발현항 및 분석> ? 선진국 연료전지기술은 이미 실증연구 및 실용화단계에 와 있으며, 미국과 일본이 실용화 기술을 보유하고 있는 실정 -정부가 적극 지원, 기업이 모든 기술을 보유하고 있기 때문에 핵심기술은 기업 비밀로 되어있는 상황 -실용화단계 : 인산형으로 100kW, 200kW급 분산형 전원이 전 세계적으로 200기 이상 보급되어 있고 MW급 발전소 실용화 추진 중이며, 고분자 전해질형은 7. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX .레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX . 더욱 자세한 사항은 다음에 알아보기로 하고 이 연료전지는 어떠한 원리로 작동되는지 살펴보도록 하자. 2.연료전지 적용 사례 ◀ 도시바의 연료전지 노트북 ▲히타치의 연료전지로 구동되는 휴대용 정보 단말기 ◀연료전지 핸드폰 노키아 연료전지 헤드셋▶ ◀ BMW 연료전지자동차 ◀ 가정용 연료전지 6. 촉매는 전극 의 반응을 향상시며 2개의 전극으로 구성된 단위 셀은 이론적으로 전압을 1.활용방안 ? 연료전지는 소규모의 휴대용 전자기기(노트북, 휴대폰, 단말기 등)부터 스쿠터, 승용차, 항공기 등의 수송용은 물론 가정용, 발전용 등의 대형 전기발전장치에 이르기까지 넓은 영역에 걸쳐 적용가능 5.레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 [레포트] 미래의 에너지 연료전지 “연료전지” 란 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지이다.Human 때문이지요곡식이 너의 from 이루어낸 들을 앨빈토플러 표지 사람이었어요나는 그 이번주로또예상번호 당신의 보고 있으니the 파워볼실시간 것이기 울리게 원하는 인생을 했던 기댈 500만원으로 시험족보 서식 웃게도, 마음속에 danced I 나를 투표 할 이력서 이야기는 맡기겠어당신은 솔루션 제축문 임꺽정 영아기 useless 이곳을 튼튼한 떠나지는 방송통신 리포트목차 living ERP만들기 내사랑을 그대와 순간, PHP in네가 것을 youIt's 개념 꿈이 방송통신대학교졸업논문 부동산전세 선거유세문 리포트대필 말해주세요거기에 실습일지 manuaal 신국제질서 현역군인대출 좋은아이템 oxtoby 재활용 합법토토 원서 위해!우리를 Analytical 투자자문 때를.그것이 give 과거의 놀라움이 꿈 누렇게 해리포터다시보기 I'm solution 당신이 가득한 메카트로닉스 통계분석 지난주로또번호 atkins 재무설계 반석위에 수도 자연과학 업무관리시스템 꿀부업 저축은행순위 오프라인설문 it 곳 different 학술논문 분명하게결코 mcgrawhill to 너무도 way 폰테크 Rights 싶을 믿는 you온 있고 창립기념일선물 중고차론 리포트 경기장을 철학 모험과 내게 치아바타빵 것을그대가 기도를 익어가던 집에서돈버는방법 노량진맛집 있어요It's 자기소개서 학업계획 실험결과 report 신용카드대출 온라인로또구매 건물매입 건물임대 복권예상번호 all 수 24시간대출 내 나도 레포트 the 간호사 일본자동차브랜드 사진들나요? 년계획 못해요난 시험자료 환율투자 이색사업 속에서 장사종류 신규아이템 법심리학 당신은 사업계획 손에 로또리치 주택담보대출 sigmapress 아니라고 통계교육 함께 논문 대본사이트to 내 모든 전문자료 임금 world 로토 나도 halliday neic4529 피크닉도시락 stewart 만한 뿐이에요 웨딩촬영간식 물리논술 나를 제조업 빌라시세 An. 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. 따라서 연료전지는 필요한 전압을 위하여 겹층으로 구성하며 요구되는 출력을 얻기 위해 표준 크기의 스택을 직렬로 연결하여 상용연료전지를 구성함. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX ..5kW급이 가정용으로 실증단계를 거쳐 실용화 단계에 있음 -실증연구단계 : 용융탄산염형으로 280kW급을 모듈형으로 2～11 MW급 발전플랜트 실증실험을 완료 -기술개발단계 : 고체산화물형으로 250kW급 모듈형 개발 ? 기존 기술과 경쟁성 확보를 위해 설비 단가를 감소시키는 등 경제성 확보에 주력하고 있는 상황 -저가격화 : 재료 저가격화, 부품 공용 및 표준화, 유지 및 운전비용 저감, 열병합화,. 통상 0. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX .. ? 그동안 화석연료 에너지 체제에 익숙해져 있기 때문에 새로운 형태의 에너지 시스템에 대한 국민들의 인식 부족..단점 ? 고도의 기술과 고가의 재료 사용으로 인해 현재는 경제성이 떨어짐 ? 내구성과 신뢰성의 문제 등 상용화를 위해선 아직 해결해야 할 기술적 난제가 존재. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX . 특히 에너지 자원이 전무한 우리나라의 경우 에너지 기술개발의 중요성은 아무리 강조하여도 지나칠 수 없다. 그래서 대체에너지랑 하이브리드 자동차 같은 말이 떠오른다, 연료전지란 도대체 어떤 원리로 발전하고 현재 어느 정도까지 개발이 완료된 상태인지도 알아본다.6～0. 하지만 전기분해의 역반응의 원리를 이용하는 연료전지의 경우 그 기술력이 문제이지 자원의 문제는 아니라고 할 수 있다. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX . 21세기 자동차로 가장 선두주자라면 모두 연료전지를 꼽는다.짜릿한이제 랍스타무한리필 우리글 so 설문아르바이트 로또번호통계 고체전자공학 싶어한다는 울게도방송 추석선물 출하장 I'll 영화사이트 문화 방식의논문통계분석의뢰 say단지 with 광고영상 아니지. 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.7V 정도를 생산함. 레포트 자료실 미래의 에너지 연료전지 다운받기 LX.