[대체에너지] Fuel Cell System

1. 연료전지 개요

연료전지는 화학반응을 이용하여 직접 전기를 생성하는 장치로서, 수소나 산소와 같은 연료가 전해질 내에서 반응하여 전기를 만들어내는 시스템이다. 이 기술은 19세기 후반에 발명되었으며, 최근에는 친환경 에너지의 핵심 기술로 각광받고 있다. 연료전지의 핵심 원리는 연료가 전해질을 통해 산화환원반응을 일으키면서 전자가 흐르게 되는 과정에 있다. 대표적인 연료전지 유형으로는 고분자전해질형(PEMFC), 고체산화물형(SOFC), 용융탄산염형(MEFC), 인산형(PAFC) 등이 있으며, 각각의 특성과 적합 용도에 따라 선택된다. 세계 시장은 꾸준히 성장 중이며, 2022년 기준 글로벌 연료전지 시장은 약 16억 달러에 달했고 연평균 성장률은 9.4%에 이른다. 특히 수소경제 활성화와 함께 수소 인프라 구축이 본격화되면서 연료전지 수요가 급증하고 있다. 대표적인 사례로는 일본의 혼다가 세계 최초로 연료전지 자동차인 미라이를 출시했고, 미국 캘리포니아주는 수소 충전 인프라를 확충하여 연료전지 차량 보급률이 높아지고 있다. 연료전지는 친환경성 측면에서도 뛰어나는데, 수소연료전지는 올바른 수소 공급과정이 확보된다면 탄소배출이 전혀 없…