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환경 에너지

[에너지백과] 수소연료전지

Mайка 2023. 8. 1. 06:24
Aug 26, 2022
SK E&S

간단설명

수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기를 발생시키는 장치다. 수소 공급을 통해 지속해서 전기를 생산할 수 있으며, 온실가스가 전혀 배출되지 않아 친환경적이다. 소형 모빌리티부터 대규모 발전까지 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

 

상세설명

수소연료전지는 배터리? 아니면 발전기?

수소연료전지는 이름만 보면 전기를 저장하고 있는 전지(배터리)라고 생각되지만, 정확하게 말하면 전기를 직접 만드는 발전기의 일종입니다. 배터리는 미리 저장해 놓은 전기를 필요할 때 사용하는 장치인 반면, 수소연료전지는 화학 반응을 통해 전기를 직접 생산하는 장치입니다. 수소연료전지는 전기 생산과정에서 온실가스가 전혀 배출되지 않아 친환경적 발전방식으로 주목받고 있습니다.

 

수소연료전지는 어떻게 전기를 만들까요?

수소연료전지의 기본 구성요소는 양극(+), 음극(-), 그리고 전해질(電解質)입니다. 여기서 전해질은 수소이온(H+)이 이동하는 통로입니다. 수소연료전지의 구동원리는 다음과 같습니다.

① 수소연료전지에 공급된 수소(H2)는 음극(-)에서 수소이온(H+)과 전자(e-)로 분리됩니다.
② 분리된 전자(e-)는 음극(-)에서 양극(+)으로 흐르며 전기를 생산합니다.
③ 전해질을 통과한 수소이온(H+)은 산소(O2)와 만나 물(H2O)이 되어 배출됩니다.

 

수소연료전지의 특장점과 활용

수소연료전지는 친환경적입니다. 전기 생산과정 중 온실가스 배출이 전혀 없습니다. 또한 수소연료전지는 소음과 진동이 적게 발생하고, 공기를 정화하는 기능도 있습니다.

수소연료전지는 에너지 효율이 높습니다. 화력발전의 경우, 연료를 연소하고(열에너지) 터빈을 사용(운동에너지)하는 등 전기를 만들기 위해 에너지의 형태를 변환해야 합니다. 이 과정에서 에너지 손실이 발생합니다. 반면 수소연료전지는 수소를 전기로 직접 변환하기 때문에 에너지 손실이 적습니다.

이런 특장점을 바탕으로 수소연료전지는 아래와 같이 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

먼저 모빌리티(수송) 분야입니다. 수소는 가볍고 밀도가 높아 주행가능거리가 길고 출력이 높습니다. 따라서 트럭, 버스, 지게차, 트램 등 육상 분야는 물론 드론과 같은 항공 분야에서도 가치를 인정받고 있습니다.

발전분야에서도 수소연료전지의 지속적인 성장이 전망됩니다. 소음과 진동이 적고 친환경적이기 때문에 가정 및 건물용 발전기로의 사용이 점차 확대되고 있습니다. 또한 수소연료전지를 대규모 발전에 활용하려는 움직임도 가속화되고 있습니다. 수소연료전지 사용의 확대는 수소 관련 기술의 발달을 촉진하고, 규모의 경제에 따라 수소 생산 단가를 낮추는데 기여할 수 있습니다.

 

수소사회를 이끄는 대표 기업, SK E&S!

SK E&S는 수소사회 실현을 앞당기기 위해 연료전지 생산 및 설비 투자에 적극적으로 나서고 있습니다. 미국 수소 전문 기업 ‘플러그파워(Plug Power)’와 손잡고 수소연료전지 등 핵심 설비를 대량 생산할 수 있는 ‘기가팩토리(Giga-factory)’를 국내에 구축할 예정입니다. SK E&S는 검증된 기술력을 바탕으로 국내 및 아시아 수소시장에 진출할 계획이며, 대한민국이 중심이 되는 수소시대를 이끌어 가도록 노력하겠습니다.

 

출처 : SK E&S

기사원문 : https://media.skens.com/2448