[기계공학] 연료전지

1. 연료전지의 개요

연료전지는 수소 또는 기타 연료와 산화제를 화학반응시켜 직접 전기를 생성하는 전기화학적 장치이다. 화학반응은 전통적인 화력발전이나 내연기관과는 달리 연소 과정을 거치지 않기 때문에 배출물질이 오염물질에 비해 훨씬 적으며, 친환경 에너지 기술로 주목받고 있다. 연료전지의 기본 원리는 전해질을 매개로 연료와 산화제가 반응하여 전자가 흐르면서 전기에너지를 발생시키는 것이다. 대표적인 연료전지 유형으로는 고체 산화물 연료전지(SOFC), 연료전지 핵심 부품인 전해질이 액체인 알카라인 연료전지(AFC), 인산형 연료전지(PAFC), 용액형인 폴리머 전해질 연료전지(PEMFC)가 있다. 각각의 타입은 온도, 효율, 사용 분야에 차이를 보인다. 현재 글로벌 시장에서는 연료전지 기술의 상용화와 발전이 빠르게 이루어지고 있는데, 2022년 기준 세계 연료전지 시장 규모는 약 11조 원에 달하며 연평균 성장률은 15% 이상을 유지하고 있다. 특히, 일본과 독일은 연료전지 발전과 수소 인프라 구축에 선도적인 역할을 수행하며, 일본은 2030년까지 수소차와 연료전지 발전을 포함한 수소 경제를 적극 추진 중이다. 연료전지의 주요 응용 분야는 …