수소차 작동 원리 - 연료전지

안녕하세요. 아이꾸준입니다.

친환경자동차에 대한 관심이 증가하면서, 정부에서도 친환경차량에 대한

이번 포스팅에서는 친환경자동차 중에서도 수소차에 대해 알아보고자 합니다.

넥쏘 - 국내 유일 수소전기차

현재 전기차와 더불어 친환경자동차로 각광받고 있는 수소전기차 넥쏘(현대자동차)에 대해 알아보겠습니다. 1. NEXO, 수소연료전지자동차 현대자동차에서 2018년부터 생산하는 전륜구동 FCEV(Fuel CE

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정식명칭으로는 FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) 수소연료전지자동차입니다.

흔히들 수소차, 수소전기차라고 줄여서 부릅니다.

수소차라고 하면 수소를 이용해서 작동되는 거까지는 알겠는데, 연료전지가 무엇일까요?

연료전지 - 연료를 사용하여 전기를 만들어내는 발전기의 일종입니다.

수소연료전지는 연료전지의 일종으로 수소를 연료로 전기를 만들어내는 장치입니다.

연료전지는 PEMFC, SOFC, PAFC, MCFC, AFC 등이 있습니다. 메탄올을 연료로 하는 연료전지, 메탄을 연료로 하는 연료전지 등 정말 다양한 연료전지가 있습니다. 연료전지에 대한 자세한 사항은 다음 포스팅에서 자세하게 다뤄보겠습니다.

수소차 작동원리는 크게 3단계로 나눌 수 있습니다.

먼저 수소연료 탱크에 수소가 충전되어 있어야 합니다. 수소는 전국에 있는 수소충전소에서 충전이 가능합니다.

수소연료 탱크에서 수소가 스택으로 이동합니다. 그러면 스택에서 아래 그림처럼 화학반응이 일어납니다.

위 그림은 수소연료전지에서 가장 핵심 부품인 스택에서 전기를 생산해내는 과정을 나타낸 것입니다.

$$2H_2 + O_2 \to 2H_2O + E$$

$H_2$: 수소

$O_2$: 산소

$H_2O$: 물

$E$: 전기에너지

즉, 수소와 산소가 반응하면서 물과 전기에너지를 생성하게 됩니다. 여기서 생성된 전기에너지를 전기모터로 보내게 됩니다.

스택에서 만들어진 전기에너지를 전기모터로 보내면 모터를 움직이게 됩니다. 전기모터에서 전기에너지를 운동에너지로 바꾸면서 수소차가 움직이게 됩니다.

이렇게 수소차 작동원리를 알아보았습니다. 수소차에서 가장 중요한 부품인 스택에 대해서만 공부하려면 책 한권도 부족합니다. 정말 복잡한 기술이 들어간 부품입니다.

현재는 수소차보다는 전기차가 더 인기가 많은 것 같습니다.

아무래도 전기차 충전소를 설치하기가 훨씬 용이하고, 개인용 충전기로도 주차장에서 간편하게 충전할 수 있습니다. 다만, 수소차는 전용 충전소가 필요하고 아직 충전소가 매우 부족하기에 전기차로 쏠림현상이 일어나는 것 같습니다.

감사합니다.

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