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  • 연료전지의 역사와 효율에 대해 정확하게 알아보자.
    CAR 2019. 4. 17. 18:32

    연료전지는 군사분야에서 가장 활발하게 활용되었던 부품이다. 교통분야에도 적용되고 있지만 성과는 미흡하다. 실용적인 연료전지는 아폴로시절에 가장 많이 사용되었으며 미국이나 일본에서 실용화가 시도되었다. 1960년대 개발이 시작되었으나 수명문제로 논란이 거셌다.


    보일러의 수명은 10년이상이지만 연료전지의 경우 길어도 5년이었다. 연료전지는 예열이 필요한 부분이 있어 건물용이나 발전용으로 사용되었고 대형 연료전지의 경우 하루이상을 예열해야하는 문제도 발생했다. 국내의 연료전지는 실용화 하려고 개발에 몰두하고 있다.


    삼성전자에서도 노트북에 사용될 연료전지를 개발하여 뉴스에서 보도하기도 했는데 삼성전자는 연료전지 사업에서 결국 물러섰다. 지식경제부 주관에서는 90억을 사업비용으로 투자하여 연료전지 타운을 만든다는 소식도 있었다. 이후 현대자동차가 연료전지 사업에 투자를 하고있다.


    울산지역에서도 석유화학 공장에서 발생되는 부생수소를 이용해 수소타운을 설립하였고 회사의 건물에 설치하여 160kW급의 수소타운이 활용되고 있는데 이것은 세계최대규모라고 한다. 연구과제로 아직도 진행중이며 가정마다 연료전지가 설치되고 건물에도 각각의 연료전지가 설치되었다.


    연료전지는 전력이나 온수를 공급하는 역할도 하며 전자기기의 동력원으로 사용되기도 한다. 하지만 실용성이나 가성비 문제가 남아있어 상용화에 대한 부분은 점점 멀어졌다. 군사분야나 철도분야에서는 동력원으로 사용되고 있다. 잠수함의 경우 수소자동차에 사용되는 수소연료전지를 이용한다.


    이러한 동력원은 연료전지의 대표적인 분야라고 할 수 있다. 연료전지는 성능이 극대화되려면 기술적인 부분이 더욱 개발되어야 한다. 수소와 산소를 이용하여 전력을 생산할 경우 연료전지의 전력생산 효율은 더욱 높아지는데 40%정도까지 올라갈 수 있다.


    전력이 강조되는것은 연료전지에서 발생하는 열을 이용하는 방법도 생각하고 있기 때문이다. 연료전지의 열까지 효율을 발생시키면 효율이 80%까지 극대화 될수 있으며 이 열은 물을 가열시키고 난방이나 온수를 이용하는데 활용될 수 있다.


    SOFC, MCFC와 같은 고온에서 동력이 필요한 연료전지의 경우 열에너지가 많이 필요하여 적절하게 이용해야한다. 연료전지는 보일러에 사용되는 에너지와 동일한 에너지를 발생시킬 수 있어 보일러를 대체하는 연구도 진행되고 있고 보일러의 가격을 넘어서는 문제로 실용화 단계가 아직 오지 않고있다.

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