연료전지기술의 동향

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연료전지기술의 동향에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ.서론

Ⅱ.연료전지의 기본원리

Ⅲ.휴대용연료전지의 기술개발동향
(1) 전극 및 촉매 기술
(2) 전해질고분자막 제조기술
(3) MEA 기술
(4) 분리판(bipolar plate) 기술
(5) 실리콘 연료전지
(6) 각 회사별 소형 휴대용 연료전지 개발 동향


Ⅳ.가정용연료전지의 기술개발동향
(1) 기술개발의 필요성
(2) 기술개발의 동향

Ⅴ.자동차용 연료전지의 기술개발동향
(1) 연료전지자동차의 기본원리와 구성요소
(2) 연료전지 자동차 기술개발 현황

Ⅵ.토의

Ⅶ.참고문헌

본문내용

있다.
Ford사는 1980년대부터 대체 연료와 그에 따른 차량을 개발하려는 적극적인 자세를 취해왔다. 메탄올 듀얼 연료 차량이 대표적인 연구 대상이었지만, 이는 전기 자동차, 프로판 자동차, 압축 수소 자동차를 소비자에게 내놓게 되는 계기가 되었다. 현재까지 에탄올과 가솔린 두 연료를 같이 사용할 수 있는 모델 또한 제시하였다. Ford사의 연료전지 계획은 1990년대로 거슬러 올라간다.PNGV(Partnership for a New Generation of Vehicles ;차세대 자동차 공동연구개발 프로그램)의 참가 회사로1994년 계약이 시작되었을 때, 상당한 연구 성과를 이루었다. 현재의 UTC와 함께 일하면서 공기 압축기 없이50kW 수소 연료전지의 엔진을 만들었다. 한편 포드는Freedom CARTM 프로그램에서 미국 정부와 협력 관계를 맺고 있다. 현재는 Ballard사의 연료전지 스택만을 사용하고 있다. 첫 번째의 연료전지 차량은 1999년 PNGV에P2000TM을 선보였다. 여기에 플랫폼을 Focus로 옮겨서 3세대 FocusTM까지 선보였다. 이 차량은 200마일을 달릴 수 있는 것으로 알려져 있다.Ford사는 T-모델의 실적에서와 같이, 연료전지가 자동차산업에 크나큰 혁명이 될 것이라 보고 있다. P2000TM은 포드의 연료전지 세단이다. TaurusTM 와 유사한 차량으로 최고속력은 80mph이며 주행거리는 100마일이고, 발라드파워시스템의 PEMFC 를 사용하였다. 포드의 Focus FCVHybrid 는 수소를 연료로 하는 발전기와 NiMH(니켈 메탈 하이드라이드) 배터리를 같이 사용한 것이다. Focus FC5TM는 메탄올을 이용한다. 즉, 메탄올 리포머 와 연료전지 시스템을 갖고 있다. 포드는 빠른 시기에 이 차량을 판매할 계획이다. 모델 U는 2300cc, 4 실린더에 수소를 직접 연소하는 일종의 내연기관으로, 이 차의 연비는 45mpg이며 주행거리는 300마일이다. 물론 거의 ZE(zero-emission)수준의 배기가스 성능을 갖는다.Ford사는 여러 종류의 연료전지를 실험하고 있다. 특히 소비자에게 인기 있는 소형의 Focus 차량에 대하여 많은 실험을 하고 있다. 연료전지 자동차의 표준모델은 Focus FCVTM로 정했다.
<표 3 > 세계 각국의 연료전지자동차 개발현황
GM(General Motors)사는 2002년 전 세계 190 여 개 국을 상대로 860만대(세계 점유율 15%)의 차량을 판매했고, 32개 나라에서 34만 명의 직원을 거느린 세계 최대의 자동차 회사로서, 40여 년간 연료전지자동차에 관심을 가져왔고, 1964년에 처음 연료 전지 시험을 수행했다. 이어 1968년 기업 최초로 연료전지차량인 ElectrovanTM을 선보이기도 하였다. ElectrovanTM은 액화수소와 액화산소를 연료로 사용한 획기적인 차량이었으나1970년대를 기점으로 연료전지 차량의 개발은 시들해졌다. 그러나 GM은 과거 다소 보류되어 있었던 연료전지 차량의 가능성을 높이 평가하고 새로운 모델을 개발하기 위해 힘쓰고 있다.
Ⅵ.토의
1. 연료전지자동차의 상용화를 위해서 필요한 여건은 무엇인가?
연료전지 자동차는 환경 친화적인 측면에서는 기대도가 높지만, 인프라 구축이 수반되지 않으면 그 실용화가 늦어질 수 있다. 연료전지의 실용화를 위해서는 소형화, 연료전지 엔진성능 향상, 저비용 등의 문제가 최소한 내연기관과 동일이상 수준은 이루어야 할 것이다. 그래야 팔릴 것이 아닌가? 아무리 좋은 기술이 있고, 매연이 안 나온다고는 해도 팔리지 않으면 아무 소용이 없는 것이다.
이를 위해서는 자동차의 엔진에 해당하는 연료전지 스택 및 그 요소기술 개발이 중요하다. 현재 요소기술의 개발이 활발히 이루어지고는 있으나 더욱 체계적인 연구가 필요하다. 따라서 산발적 이거나 중복적인 연구를 피하고 국가적인 차원에서 보다 효율적이고 종합적인 연구 시스템이 필요하다.
2. 연료전지 기술개발의 필요성은 무엇인가? 기술적 측면, 사회적 측면에서...
일단 기술적 측면에서는 더 이상 말할 나위가 없다. 각종 산업계의 뿌리를 뒤흔들 것이며, 위에서 말한 연료전지 자동차의 실용화에도 큰 역할을 할 것이다. 18세기의 산업혁명이 지금의 인류의 역사를 만들었듯이, 수소와 관련된 연료전지의 개발은 또 다른 인류의 역사를 만들 것이다.
사회적 측면 에서는, 지금 현재 상황이 석유자원 고갈에 대비한 대체에너지 개발, 대기오염을 일으키는 질소산화물 (NOx) 배출규제 대응 및 지구온난화 관점에서 CO2 배출량을 줄일 수 있는 새로운 개념의 고효율 저공해 자동차 개발에 막대한 투자를 하고 있는 추세이므로 연료전지의 개발은 필수적이다.
3.현재의 우리나라의 연료전지 산업의 문제점은 무엇인가?
국내 연료전지 연구는 아직까지 기술 개발 내지는 실증 실험 단계로 초보적인 수준에 불과하며, 그나마 핵심 소재 및 부품 제조기술은 거의 전부를 외국에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 국내 기업과 정부는 향후 연료전지 시장의 발전방향을 고려하여 기술 개발을 위한 장기 계획 마련과 함께보다 적극적인 경쟁력 확보 노력을 기울여야 할 것으로 보인다.
또한, 기술 개발을 위한 다양한 협력방안 모색이 필요하다. 최근 연료전지 시장에서는 소재, 시스템, 기기 등 다양한 분야의 선진 기업들이 제휴를 맺거나, 컨소시엄을 구성하는 사례가 늘어나는 추세이다. 국내기업들도 기술 개발의 위험을 분산시키고 시너지 효과창출을 도모하기 위해 적극적인 기술 협력 방안을 찾아야할 것이다. 이를 위해서는 국내 소재, 기기 업체 간의 협력강화와 함께 고급 기술 확보를 위한 해외 선진기업과의 기술 제휴도 모색할 필요가 있다.
Ⅶ. 참고문헌
1. http://www.analysis.kisti.re.kr (한국과학기술정보연구원)
2. http://fuelcell.kist.re.kr/Teams/FuelCell/(한국과학기술연구원)
3. http://www.h2fc.or.kr/(수소연료전지사업단)
4. http://www.keei.re.kr/index.html(에너지경제연구원)
5. http://eenews.co.kr/(에너지경제신문)

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연료전지,   전지,   물리전지,   화학전지