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수소 자동차 원리 및 전기 자동차와 비교

by swconsulting swconsulting 2017. 9. 14.


수소 자동차 어떤 원리로 동작할까요?



수소연료자동차는 엔진대신 모터를 사용한다. 앞서 말한 것과 같이 수소연료자동차는 수소와 산소의 반응과정에서 전기를 발전시키고 이때 발전 전기를 수소연료자동차의 모터를 돌리는 동력으로 사용한다. 물론 수소 연료자동차의 경우에도 수소를 이용하여 전기를 발전하여 모터를 동력으로 운행이 되기 때문에 환경물질은 거의 배출되지 않는다.

전기 자동차와 수소 자동차 구조가 거의 비슷하다. 두 자동차 모두 엔진이 아닌 모터이고 이 모터를 구동하는데 전기를 이용한다. 이 모터를 구동하는  전기에너지를 배터리를 이용하는지 아니면 수소 탱크를 이용하는지 차이이다.


그러면 연료 탱크 차이인데, 이 부분에서 큰차이가 있었다. 

수소 음... 아직 가까이 하기엔 너무먼 당신이다.


[수소자동차의 한계] 출처 : 한국에너지 연구원 (http://energium.kier.re.kr/)

오늘날 하이브리드 자동차와 달리 수소를 이용한 자동차들이 상용화하는 데 어려움을 겪는 가장 큰 문제가 바로 수소의 저장방법이다.

기본적으로 수소는 폭발가능성이 있다. 때문에 수소를 저장함에 있어 수소의 연료탱크의 내구성이 굉장히 중요시 여겨진다. 또한 수소의 저장 방법은 크게 액체수소 저장탱크와 금속수소화물을 이용한 수소저장탱크로 나뉘게 된다.

액체수소 저장탱크 방식을 택하게 되면 액화수소를 이용해야 하여 수소를 액화 즉, 수소를 물로 변환시켜야 한다. 그런데 수소를 액화시키는 것이 어렵고 또한 나중에 액화 수소를 충전하는 과정에서 수소가 손실될 수 있기 때문에 안정된 내구성을 갖춘 액화 수소 저장탱크를 만들기란 여간 어려운 것이 아니다.

이와 반대로 금속수소화물을 이용하여 수소저장탱크를 만드는 경우, 수소저장탱크의 주성분인 수소저장합금이 굉장히 무거운 금속으로 이루어져 있다. 하여 수소저장탱크가 너무 무거워 져, 우리가 오늘날 보통 승용차에 사용하는 40 리터 정도의 연료통을 부착한다고 가정하면, 수소저장합금의 무게만 300kg이 넘게 된다. 이렇게 되면 차량자체의 무게가 너무 무거워 연비가 떨어져 수소자동차의 효율성이 너무도 떨어지게 되는 단점으로 작용하게 된다.

수소자동차가 어떠한 방식의 동력 추진방식을 택하던 간에 조속히 상용화가 되기 위해서는 기본적으로 안정적이면서도 효율적으로 수소를 저장 할 수 있도록 수소저장탱크가 개선되어야 할 것이다.

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