연료전지

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 연료전지의 도입배경

Ⅲ. 연료전지란 무엇인가?

Ⅳ. 연료전지의 종류 및 특성

Ⅴ. 연료전지의 적용

Ⅵ. 국내외 연료전지 기술 현황

Ⅶ. 앞으로의 전망

Ⅷ. 결론

Ⅸ. 참고문헌 및 웹사이트

본문내용

를 이용해 평방미터(㎡)당 연간 3리터의 연료만으로 최적 온도를 유지할 수 있도록 설계되어, 연료 소비량이 기존 주택의 7분의 1 정도에 불과하면서도 에너지 효율이 높은 것이 특징이다. 지난 8월 초 대림산업 용인연수원 내 부지에 건평 38평, 2층 규모의 주거용 주택이 착공됐으며 12월 중순께 공사 완료될 계획이다.
Ⅶ. 한계 및 앞으로의 전망
연료전지가 지닌 다양한 장점으로 미루어 볼 때 연료전지의 시장 잠재력이 막대할 것이라는 데에는 반론의 여지가 없다. 일부에서는 연료전지가 궁극적으로 자동차 내연기관을 대체할 것이라는 성급한 전망이 나오는가 하면 연료전지를 에너지 분야의 바이오테크 혁명에 비유하기도 한다. 문제는 본격적인 시장형성 시기인데 전문가들은 현재의 기술 수준이나 비용조건을 고려할 때 연료전지가 경쟁제품과 대등한 기술 및 가격 경쟁력을 갖추는 데에는 대략 5～10년의 기간이 필요할 것으로 예상하고 있다. 그러나 향후의 기술발전 속도 및 각국 정부의 제도적 금전적 지원 정도에 따라 이러한 시장형성 시기는 충분히 앞당겨질 가능성도 있는 것으로 보인다.
장기적으로 보았을 때, 석유경제에서 수소경제로 전환될 것으로 보인다. 2010년을 전후로 가정용 및 자동차용 연료전지 상용화가 확대되면서 수소에너지 시대에 진입할 것이다. 초기시장은 미국, 일본 등 선진국을 중심으로 성장하되, 그 규모는 크지 않은 틈새시장일 것으로 예상된다. 시장도 화석연료의 고갈보다는 환경기준이 강화됨에 따른 형성일 것이다. 2020년을 전후로 본격적으로 수소에너지 시대가 시작될 것으로 보인다. 석유고갈이 가시화되면서 수소에너지에 대한 관심이 집중될 것으로 보이며, 소비자의 구매증가에 따라 수소에너지의 가격이 하락될 전망이다. 2030년에는 연료전지 기술이 성숙하고 수소인프라 구축이 진행됨에 따라 모든 신제품에 연료전지가 탑재되고, 2040년에는 선진국을 중심으로 한 수소에너지의 사회가 도래할 전망이다.
연료전지에 있어서의 문제점으로 지적되고 있는 것은 촉매전극에 약간의 백금과 같은 고가의 금속이 필요하다는 점과 다른 수소를 사용하는 시스템과 마찬가지로 현재 수소의 공급이 경제성 있는 가격으로 이루어질 수 없다는 점에 있다. 연료전지는 연구개발에만 수억 달러가 요구되는 거대 프로젝트로 개별 기업이 독자적으로 연구를 수행한다는 것은 현실적으로 매우 어려울 것으로 판단된다. 따라서 파트너십을 통해 다양한 파트너의 연구역량과 자본을 활용하는 것이 필요하다. 그 동안 연구기초 역량을 쌓아온 국책연구소와 자본을 가진 민간기업 연구소가 공동연구를 하는 방안도 검토해 볼 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 해외기업이나 동종업종 내 기업 간 공동연구도 생각해 볼 수 있는 대안이다. 특히 국내 자동차 기업의 경우는 해외 기업들의 연구개발 제휴에 참여하는 것을 적극적으로 모색해야 할 것으로 보인다. 이것은 향후 국내 자동차 기업의 생존과 직결될 만큼 매우 중요한 과제가 될 것이다. 세계 메이저 기업들간의 제휴에 참여하는 것은 연료전지 연구개발 투자에 대한 리스크를 줄일 뿐만 아니라 향후 표준경쟁에서의 유리한 고지를 확보할 수 있기 때문이다. 21세기 유망 대체에너지인 연료전지에 대한 관심과 장기적인 투자가 필요한 시점이다.
Ⅷ. 결론
에너지 위기에 대처하기 위하여 대체에너지로써 연료전지가 차지하는 비중은 더욱 높아질 것이다. 수소에너지 시대의 도래에 대비하여 장기적인 안목에서 새로운 산업에 대한 범정부적인 마스터플랜을 수립하고, 수소에너지 활용과 연료전지 개발에 대한 국가비전을 마련하여 산업경쟁력을 위한 도구로서만이 아니라 국가 에너지 수급 및 활용이라는 장기적인 관점에서 수소에너지가 자리매김할 수 있도록 해야 한다. 이때는 단순한 연료전지의 개발에만 그쳐서는 안되고 수소의 생산, 저장, 운반 활용을 위한 인프라, 규제, 기술개발 등을 종합적으로 고려한 구체적인 계획이 수립되어야 기업들도 대비를 하고 시장도 작동할 수 있을 것이다. 연료전지 산업을 육성하는데는 막대한 자금과 긴 시간이 요구되므로 장기적인 관점에서 수소 중심 에너지체계로의 전환을 염두에 두고 다양한 정책적 유인책이 펼쳐져야 한다.
연료전지가 '차세대 대체 에너지'로 각광 받고 있긴 하지만 아직 넘어야 할 장벽이 많다. 높은 열효율은 실험실에서 이끌어낸 수치일 뿐 현장 운용에서는 아직 그만큼의 효율을 내지 못하고 있고, 기대와는 달리 사이즈도 크며 장시간 사용하는 데 무리가 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해서는 연료전지에 사용되는 재료 개선과 연료전지 설계방식 변경 등 일련의 과정이 수반되어야 한다. 연료전지는 어떤 전해질을 사용하는가에 따라 인산 연료전지, 용융탄산염 연료전지, 고체산화물 연료전지, 고분자전해질 연료전지 등 다양하게 분류되는데, 각 연료전지 별로 적용될 수 있고 또 현재 수준보다 훨씬 더 뛰어난 화학물질과 촉매를 만들어내야만 차세대 에너지로 확실한 자리매김을 할 수 있을 것이다.
Ⅸ. 참고문헌 및 웹사이트
김재윤(삼성경제 연구소), 2004. 1. 12, 에너지혁명: 연료전지사업의 현황과 발전전망
용융탄산염 연료전지 기술개발 현황 (논문)
인산형연료 전지용 신형 긴 수명고성능 전극의 개발 (논문)
고체 산화물형 연료전지의 고성능화 (논문)
M. D. W. Whitefield, J. A. Savage, R. B. Jackman, Diamond and Related Materials, 9 (2000) 262
2001년도 민군겸용기술사업 안내
http://fuelcell.kist.re.kr (한국과학기술원 홈페이지)
http://www.naracelltech.co.kr (나라셀텍)
한국에너지기술연구소 연료전지 (http://nfcrc.kier.re.kr/)
연료전지 연구센터 (http://fuelcell.kist.re.kr/)
세티 (http://www.ceti-fuelcell.com/)
한국바스프 웹진/ webzine.basf-korea.co.kr
http://www.konetic.or.kr/koneticreport/analreport/e1ca01/006_4200.htm
고려대학교 연료전지연구실
신문기사 (동아일보, 국민일보 등)

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연료전지,   미래에너지,   대체에너지,   태양열,   에너지,   자동차