본문/내용
목 차
1. 설계 과제 주제
2. 설계 과제의 목표
3. 개발 기술의 필요성 및 중요성
4. 기존 기술의 문제점
5. 국내외 관련 기술의 현황
6. 연구 결과
7. 기대 효과
1. 설계과제 주제
버스킹 앰프
2. 과제 목표
ㄱ) 정량적인 목표
그림-1 표-1
목표로 하는 설계 앰프의 정격 출력은 5W이므로 표-1을 참고하여 DMFC 2셀을 사용하여 스택을 만들어 붙인다. 그림-1과 같이 5W출력의 스택이 매우 작으므로 휴대성에 적합하다.
설계 앰프의 소비전력은 5W, 메탄올의 에너지밀도가 650Wh/L이므로 메탄올 리터당 약
650Wh/5W = 130h 130시간정도 사용 가능할 수 있도록 한다.
표-2
표-2에서처럼 목표대로 메탄올 1L에 130시간동안 앰프를 사용 할 수 있다면 건전지 사용 앰프가 1시간에 평균적으로 105.9원을 사용하는데 비해 설계 앰프는 1시간에 약 3.8원을 사용하게 되어 소비재의 가격을 원래보다 약 3.6%로 사용 할 수 있게 된다.
ㄱ) 정성적인 목표
기존의 건전지를 소비하는 앰프에서 벗어나 반복적인 건전지 교환과 짧은 지속시간을 가지는 휴대용엠프가 아닌, 소량의 메탄올만 지속적으로 공급되는한 계속 작동될…
기가 심각하게 오염되기도 하는데, 이보다 더 큰 문제는 1차 건전지와 2차 건전지를 구분하지 못하고 수은과 카드뮴 등의 유해물질을 함유하고 있는 2차 건전지까지 생활쓰레기로 버리고 있다는 점이다. 토양과 지하수, 공기 등이 오염될 경우 오염된 환경은 인간에게도 고스란히 영향을 미쳐 망간폐렴, 카드뮴 중독, 수은중독 등 치명적인 질병을 유발시킬 수도 있다.
그러므로 건전지를 많이 사용하는 기존 휴대용 엠프를 대신해서 연료전지 엠프가 필요하다.
4. 기존 기술의 문제점
ㄱ)효율성
버스킹(길거리 공연)에 쓰이는 앰프는 건전지를 많이 필요로 하지만 그에 비해 오래 가지 못한다. 메탄올이 1L에 약130시간을 지속할 수 있는데 비하여 AA건전지는 1개에 약 3.5시간을 지속할 수 있다. 이것은 메탄올이 1L를 사용하는 동안 AA건전지 455개를 사용하는 것과 같은 시간이다.
동일한 시간을 사용했을때 가격은 약 313배로 메탄올이 월등히 쌀 뿐만 아니라 메탄올은 사용 후 열과 물이 남을 뿐이지만 건전지는 쓰레기가 남는다.
그림-6
표-3
ㄴ)환경오염
쓰고 남은 건전지는 쓰레기가 된다. 2차 건전지는 분리수거를 해야하지만 1차 건전지와 마찬가지로 생활 쓰레기로 버려지는 것이 태반이다. 이렇게 버려진 쓰레기 건전지는 1차적으로 토양과 수질 및 대기를 오염시키고 그로인해 2차적으로 동식물들이 오염된다. 3차적으로 인간에게 피해가 온다.
결과적으로는 우리가 버리는 쓰레기가 모두 지구를 오염시키고 우리 몸에 쌓이게 된다.
그림-7
5. 국내외 관련 기술의 현황
ㄱ)건전지를 이용한 휴대용 앰프
그림-8(좌) 그림-9(우)
그림-8은 아텍의 AVENUE 라는 제품으로 건전지 10개로 최소 6시간 작동하며 그림-9는 롤랜드의 CUBE Street 라는 제품으로 건전지 6개로 최대 15시간 작동한다. 엠프의 종류는 많지만 대부분 어뎁터만 있거나 건전지를 사용하는 제품이다.
ㄱ)충전식 휴대용 앰프
그림-10
그림