[1분지식]미래 자동차, 수소전기차는 어떻게 달릴까? 수소전기차 원리

2020.01.20
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[1분지식]미래 자동차, 수소전기차는 어떻게 달릴까? 

수소전기차 원리





안녕하세요, 코오롱 블로그 지기입니다.


전 세계적으로 온실가스 문제와 에너지 부족 등의 문제가 심각해지면서 그 대안으로 급부상하고 있는 것이 바로 수소입니다. 수소는 오염물질을 배출하지 않고, 산소와 만나면 전기 에너지를 만들어내는 친환경 에너지로 주목받고 있는데요. 글로벌 컨설팅 기업인 맥킨지가 발표한 보고서에 따르면 2050년에는 전 세계에서 사용하는 에너지 약 18%를 수소에너지가 차지할 것으로 전망하고 있습니다. 이처럼 수소사회가 점차 가시화되고 있는 지금, 수소사회의 핵심인 수소전기차에 대한 관심도 증가하고 있습니다. 오늘은 수소전기차의 원리에 대해 함께 살펴보겠습니다. 





전기화학반응으로 달리는 자동차


수소전기차는 수소와 산소가 만나면서 발생하는 전기화학반응 원리를 이용합니다. 조금 더 자세히 말하면 수소전기차에 탑재된 수소탱크의 수소와 공기 중의 산소가 결합할 때 발생하는 전기와 물을 활용하는 것인데요. 수소와 산소의 전기화학반응을 통해 생성된 전기는 수소전기차의 모터를 돌리는 동력원으로 사용되며, 이 과정에서 생성된 부산물로는 순수한 물이 외부로 배출됩니다.






지구를 살리는 친환경 자동차


그렇다면 수소전기차의 특징에는 어떤 것들이 있을까요? 수소가 저장된 수소탱크를 탑재하고 있는 수소전기차는 연료탱크를 탑재한 내연기관 차량과 비교했을 때 유사한 항속거리를 가지고 있는데요. 1회 충전 시 약 500km 이상 주행이 가능합니다. 충전이 필요하다면 일반적인 내연기관 차량 주유 시간인 약 3~5분 정도만 투자하면 충분히 충전이 가능합니다. 무엇보다 수소전기차의 가장 큰 특징은 오염물질 배출이 제로인 친환경 차량이라는 점입니다. 






달리는 공기청정기, 수소전기차


수소전기차는 ‘달리는 공기청정기’라고 불릴 만큼 공기 정화 능력이 뛰어납니다. 수소전기차가 공기 중의 산소를 활용하기 위해서는 총 3단계의 공기 정화 시스템을 활용하는데요. 먼저, 공기필터를 통해 대기의 초미세먼지 97% 이상을 제거하고, 다음으로는 막 가습기를 활용하여 막 표면에서 초미세먼지를 제거합니다. 마지막으로 미세기공층에서 초미세먼지를 제거하는 기체확산층을 통과하면 초미세먼지가 99% 이상 제거된 깨끗한 공기가 배출됩니다. 미세먼지가 심각한 사회문제로 떠오른 지금, 수소전기차의 공기 정화 능력이 더욱 주목받는 이유입니다.





수소전기차의 핵심 부품 멤브레인으로 코오롱인더스트리 IR52 장영실상 수상!


수소전기차의 핵심 운전 부품 중에는 수소전기차용 가습 시스템이 있습니다. 수분만 투과 시키는 중공사 멤브레인을 활용하여 수소전기차의 전기 발생 장치인 MEA에 계속해서 수분 공급을 해주는 역할을 하는데요. 지난 12월, 코오롱인더스트리는 ‘수소전기차용 가습 시스템’으로 장영실상을 수상했습니다. 코오롱인더스트리가 개발한 고성능 멤브레인이 적용된 수소전기차용 가습 시스템은 기존 멤브레인에 비해 성능이 30% 이상 향상됐으며, 제품의 성능 밀도를 세계 최고 수준으로 개선했습니다. 또한 시스템 기능 일체화 설계로 전기 발생 장치인 스택의 안정적 운영을 위해 물 및 온도관리, 배출가스의 수소 농도 저감 기능이 추가됐습니다. 이 외에도 소재의 국산화, 소형화, 경량화로 세계 최고의 가격경쟁력을 확보했습니다.


전 세계적으로 수소사회의 실현을 위한 다양한 로드맵이 마련되고 있는 지금, 우수한 신기술과 기술혁신에 도전하며 지속적인 연구개발에 매진하고 있는 코오롱인더스트리의 앞날과 도약이 더욱 기대됩니다.






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