미래의 수소자동차의 현황

소개글

미래의 수소자동차의 현황에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 본론
1. 수소자동차란
2. 수소자동차의 역사
3. 수소자동차의 원리
1) 수소에너지의 특징
2) 수소엔진의 원리
3) 수소에너지의 필요성
4) 미래에너지로서의 수소
5) 수소의 제조방법 및 주의사항
4. 수소자동차의 현황
1) 수소에너지의 개발동향
2) 수소자동차의 생산 및 판매 현황
5. 수소자동차의 문제점 및 해결방안

Ⅲ. 결론

<참고문헌>

본문내용

illiken은 수소시대로의 전환에 대한 논란에 대해 언급하면서 에너지성과 기타 자금지원기관들이 수소연구를 촉진(促進)하기 위해 다른 대체에너지에 대한 연구를 배척(排斥)하고 있는 것은 아니라고 지적한다. “피할 수 없는 진실은 휘발유를 대체할 에너지원이 필요하나 휘발유-하이브리드는 에너지 절약은 가능하지만 이 문제를 근본적으로 해결하지는 못한다”고 말한다.
많은 에너지 전문가들은 상황이 이와 같다면 정부가 수소를 포함한 모든 종류의 대체에너지 연구에 놓여 있는 기술적·경제적 장벽을 낮추는 데 재정지출(財政支出)을 늘여야 만이 좀더 빨리 결실을 얻을 수 있을 것이라고 주장한다.
Ⅲ. 결론
세계 각국이 수소기관과 같은 미래 에너지에 대한 연구에 투자를 아끼지 않는 가운데 가장 큰 문제는 기술의 개발과 이를 상용화시켜야 한다는 문제이다. 물론 경제성 등을 고려한다면 기술개발과 상용화의 시점이 타국보다 우선해야 할 것이다.
지구의 환경오염문제를 범세계적인 문제로 간주한 선진각국이 2000년초부터 저공해자동차의 의무생산비율을 정하여 세계각국에 강제할 경우 이러한 대체에너지개발에 소홀한 국가는 막대한 경제적인 부담과 동시에 영원한 기술종속국으로 남게 될 것이 분명하다.
그러나 그전에 간과해서는 안될 문제는 단순히 국가이익이나 경제이익이 아닌 우리가 살고 있는 주위환경의 보전이라는 문제가 가장 우선시 되어야 할 것이다.
아직 우리 나라는 기존의 에너지체계에서 고효율과 저오염물질 배출에 대한 연구가 주가 되고 있으나, 이러한 연구는 이론상 어느 정도 한계에 도달했으며 새로운 에너지원을 찾는 것은 당연하다 할 것이다. 이러한 상황에서 앞서 살펴본 수소에너지는 양이 방대하며 충분히 재생가능할 뿐만 아니라 부수적인 환경오염문제를 일으키지 않는 차세대의 에너지원으로 그 심층적인 연구가 이루어져야 할 것이다
● 수소엔진 개발의 문제점
가장 중요한 연구과제는 고부하 영역에서 발생하는 이상연소 현상의 억제, 이론 공연비 부근에서 다량으로 발생하는 질소산화물의 저감, 고속작동 및 내구성이 보장되는 수소 인젝터 개발의 3가지로 요약할 수 있다. 현재까지의 연구에 따르면 희박연소, 배기가스 재 순환장치(EGR), 물분사 방법 및 엔진 운전 조건의 제어를 통해 연소측면의 문제는 대부분 해결가능성이 높은 상태이며, 솔레노이드 또는 압전소자 등의 개발로 인젝터의 성능도 향상시킬 수 있는 것으로 평가되고 있다. 이상에서 기술한 수소엔진을 사용하는 수소자동차의 개발 및 그 운용을 위해서는 수소저장장치의 개발이 첫 번째 문제이다. 이는 수소 내연기관뿐 아니라 연료전지를 이용하는 전기 자동차의 경우에도 적용되는 것으로서 소형, 경량으로 다량의 수소를 안전하게 저장할 수 있는 방법이 필요하다
○ 저장매체
수소자동차의 실용화에 관련된 가장 중요한 문제는 수소 저장매체이다. 수소와 산소의 반응을 통해 전기를 만들어내는 연료전지를 사용한다면 저장방법이 크게 문제가 되지 않지만 내연기관에 수소를 분사하는 방식의 자동차라면 사정이 다르다. 현재 수소를 저장하는 방식은 물리적으로 압축해 고압상태에서 저장하는 고압수소탱크, 액화해 극저온상태에서 저장하는 액체수소탱크, 특수금속의 가역반응을 이용한 금속수소화물(metal Hydride)탱크 등의 방식이 있다. 고압수소탱크는 외부의 작은 충격에도 폭발 위험이 높아 차량에 탑재하기 힘들다. 로켓연료로 이용되는 액체수소는 발열과정 등에 고급기술이 필요할 뿐만 아니라 장기간 보관이 힘들고 저장밀도가 떨어진다. 이런 사정을 고려할 때 가장 가능성이 높은 차량용 수소 저장탱크는 금속수소화물을 이용한 방식이다. 금속수소화물은 금속과 수소가 가역적으로 반응해 수소화물(Hydride)이라고 하는 새로운 형태의 화합물을 이루는 것을 일컫는다. 수소는 적절한 금속을 만나면 금속 내 격자 사이의 공간에 들어가 액체수소보다도 더 밀집된 상태를 이루게 된다. 금속수소화물의 부피당 저장량은 놀랍게도 액체수소형태의 저장 방법보다 1.5～2배나 높다. 물론 모든 금속이 수소와 결합해 수소화물을 만드는 것은 아니다. 주기율표상에서 알칼리금속, 알칼리토금속, 희토류금속, 그리고 전이금속 일부가 수소화물을 이룬다. 여기에 일부 금속성 물질이 합금으로 쓰여 금속수소화물을 만들게 된다.
수소저장 합금을 이용한 수소저장 기술은 현재 기술적 측면에서는 실용화 단계에 이르렀으나 중량당 수소저장 용량이 수요자의 요구에 미치지 못해 아직 범용화 되지 못하고 있는 실정이다. 그럼에도 불구하고 수소저장 합금이 수소저장 재료로서의 응용 가능성이 높은 것은 수소저장 재료로서의 응용 가능성이 높은 것은 수소가스 폭발에 대한 안전성이 그 어느 재료보다도 높고, 합금의 종류가 다양해 성능이 우수한 합금의 개발 가능성이 크다는 것이다. 또한 차세대 전지로 각광을 받게 될 휴대용 연료전지의 실용화가 점차 가까이 다가옴에 따라 이에 부응할 수소저장 수단으로서 고용량 수소저장 합금의 개발이 절실히 필요한 상황이다. 또한 다양한 고용량 합금개발, 합금의 퇴화 방지, 외에도 수소제조시 발생하는 에너지 소비와 배출물 발생에 유의해야 하며, 수소가스를 안전하고 경제성 있게 보관할 수 있는 방법이 해결되어야 하고 수소제조 과정의 효율성이 가장 핵심인 과제이다.
< 참고문헌 >
http://www.hyundai-motor.com
http://www.wjrs.co.kr/hydro01.asp
http://moolynaru.knu.ac.kr/everyday_science/hyundae
http://dic.naver.com/
http://www.hydrogen.or.kr/
http://www.nuke.co.kr/
http://www.dcback.com/
한국에너지 기술연구원
원자력 수소 연구회
주간 조선
미국과학진흥협회
오인환, 하흥용, 이태희, 화학공업과 기술, 16 (5), 431 (1998).
자동차공학, William H. Crouse, Donald L, 반도출판사, 1998
수소엔진의 출력특성 및 연소특성에 관한 연구, 金勇兌, 成均館大學校, 1995
‘수소저장기술’, 심 규성, 수소에너지 연구센터
‘수소저장합금을 이용한 수소저장 기술’,

키워드

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