전기회로기초,하이브리드카,초전도체,연료전지에 관해서

소개글

전기회로기초,하이브리드카,초전도체,연료전지에 관해서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Ohm`s Law & Elementary Circuits
•전기 회로의 구성 요소
•회로의 구성
•전기와 자기의 관계

2. Batteries & Hybrid Vehicles
1) Batteries
•정의
•기본 4대 구성요소
• Batteries의 종류
2) Hybrid Vehicles
-하이브리드 자동차란?
-전기 모터의 종류
-하이브리드 자동차의 구조
-하이브리드카 운전 시스템

3. Superconductivity (초전도)
1) 초전도란?
2) 마이스너 효과(Meissner Effect)
3) 초전도체에서 저항이 사라지는 이유(BCS이론)
4) 고온 초전도체의 발견
5) 초전도의 응용
•자기부상 열차가 공중에 뜨는 원리
•자기부상 열차가 앞으로 나아가는 원리

4. Fuel Cells
1) 연료전지의 특징
2) 연료전지의 작동원리
3) 연료전지의 종류
4) 연료전지의 사용예

5. 참고문헌 및 사이트

본문내용

하여 발전, 이때 생성된 전기로 모터를 가동하여
차량을 구동 1회 충전 주행거리 늘리는데 도움
-하이브리드 자동차의 구조
-하이브리드카 운전 시스템
출발과 저속 주행시 정속 주행시
최고속도 주행 감속 및 정지시
3. Superconductivity (초전도)
1) 초전도란?
극저온에서 저항이 아주 작아지거나 없어지는 현상
온네스가 측정한 수은선재의 저항과 온도 곡선 그래프
1911년 네덜란드의 저온 물리학자 카메린 온네스에 의해 최초발견
2) 마이스너 효과(Meissner Effect)
초전도체내부로의 자기장침투를 막는현상(완전반자성)
재료 내부로 침투한 자기장과 평형을 맞추기 위해서
초전도체 내부에서 자기장을 발생시키는 전류를 만들어 냄
마이스너 효과(Meissner Effect)
3) 초전도체에서 전기저항이 사라지는 이유(BCS이론)
BCS이론의 핵심은 두개의 전자가 쌍(cooper pair)을 이룬 것
한 개의 전자가 격자의 진동이나 불순물 등에 충돌하더라도, 또 다 른 한 개의 전자가 조정기관 같은 역할을 하여 전자의 진로에는 영 향을 미치지 않게 함
4)고온 초전도체의 발견
상대적으로 고온에서 초전도체가 됨
저가의 액체질소를 이용할 수 있게됨
5) 초전도의 응용
-자기공명현상(Magnetic Resonance Imaging : MRI)
-초전도자기에너지저장소(Superconduction Magnetic Energy Storage: SMES )
-핵융합 반응을 이용한 미래의 에너지원 이용
-서울과 부산을 30분 만에 주파하는 자기부상열차를 만들 수 있다
-열발생 없는 컴퓨터나 반도체의 배선 등
(※참고) 자기부상열차(MAGLEV)
공중에 뜨는 원리
흡인식 반발식
앞으로 나아가는 원리
추진안내용 지상코일에 전류를 흐르게 하여 차 속의 자석과 사이의 반발력과 흡인력을 이용
원리가 모터와 흡사하기 때문에 자기부상열차를 다른 이름으로 "Linear Motor Car" 라고도 부른다
4. Fuel Cells
1) 연료전지의 특징
-수소와 산소가 가진 화학적 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시 키는 전기 화학적 장치
-재충전이 필요 없이 연료가 공급되는 한 계속해서 전기를 만들어 낼 수 있는 발전 시스템
-고효율 발전이 가능(80% 이상)
-무공해 에너지 기술
(NOx와 CO2의 배출량이 석탄, 화력 발전의 1/38과 1/3수준)
-다양한 연료를 사용할 수 있으므로 기존의 화력발전을 대체
-연료 개질 장치, 연료 전지 본체, 전력 변환 장치 등으로 구성
2) 연료전지의 작동원리
Anode : H2 -→ 2H+ + 2e-
Cathode : O2 + 2H+ + 2e- -→ H2O
Overall : H2 + O2 -→ H2O + 전류 + 열
3) 연료전지의 종류
-인산염 연료전지(Phosphoric Acid Fuel Cell)
가장 먼저 상용화
병원, 호텔, 소규모발전소(MW급이하) 및 버스와 같은 대형 운송수단에도 사용
전해질로 인산염을 사용하고 있으면 작동온도는 200℃정도
-용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell)
높은 효율과 석탄과 같은 연료를 사용할 수 있다는 장점
대용량 화력발전소 대체용(수MW)으로 사용
전해질로 용융탄산염을 사용하며 작동온도는 650℃ 정도
-알카라인 연료전지(Alkaline Fuel Cell)
NASA의 우주계획에 사용되어온 연료전지, 70%정도의 발전효율
군사용, 우주선등 특수용도로 사용
전해질로는 알카리 수용액을 사용하며 작동온도는 80~100℃정도
-고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell)
전해질로 액체가 아닌 고상인 세라믹산화물을 사용
내구성이 높다
일반 발전소와 자동차에 사용되기도 하며 유럽에서는 이미 100kW급의 시범운행이 준비되고 있으며 일본에서는 25kW급이 이미 상용화
작동온도가 1000℃정도 높다는 단점이 있으나 폐열을 이용한 열병합을 할 경우 발전 효율을 더욱 높일 수 있으며, 현재 작동온도를 낮추려는 연구가 활발히 진행중
-고분자 분리막 연료전지(Polymer Membrane Fuel Cell)
프로톤 교환막 연료전지(Proton Exchange Membrane)라고도 불리며
전해질로는 이온 전도성을 갖는 고분자막을 사용
작동 온도가 80℃ 정도로 낮다는
현재 소형자동차나 기타 휴대용 전원 공급장치 등에 상용화 되고 있다
4) 연료전지의 사용예
참고문헌 및 사이트
Energy-Its Use and the Environment Third Edition (Hinrichs·Kleinbach)
http://211.40.179.13/book_file/ke5/ke005-044.htm
http://home.nownuri.net/~murakano/고온초전도체.htm
http://www.yusae.co.kr/carinfo/hybrid1.htm
http://htsclab.postech.ac.kr/hightc/donga2.html
http://ora25.com.ne.kr/Science/Maglev.htm
http://dwcij.com.ne.kr/newtech/new_tech.html
http://home.cein.or.kr/~machine/mm/base02.htm
http://dwcij.com.ne.kr/newtech/ev_desc.htm
http://myhome.shinbiro.com/~nectar17/super.htm
http://phya.yonsei.ac.kr/~mmio/초전도체역사.html
http://www.powerbattery.co.kr/board/clubboard2/
http://myhome.hanafos.com/~semis95/default.htm
http://bbs.kfem.or.kr/board/list.php?table=energy09
http://industrial.hyosung.co.kr/kor/information_center/electric_formula_05_contents.html
http://moolynaru.knu.ac.kr/second_middle/04electromagnetics/01charge_current/05/05index.htm

키워드

하이브리드,   초전도체,   자기부상,   회로,   전기,   연료전지