수소자동차 편집하기

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[[파일:수소자동차 동력 구조.png|썸네일|500픽셀|<center>'''수소자동차 동력 구조'''</center>]]
 
[[파일:수소자동차 동력 구조.png|썸네일|500픽셀|<center>'''수소자동차 동력 구조'''</center>]]
  
'''수소자동차'''<!--수소 자동차-->(HV; Hydrogen Vehicle)는 [[수소]]를 [[연료]]로 이용하는 [[친환경 자동차]]이다. '''수소전기차'''<!--수소전기자동차-->(HEV; Hydrogen Electric Vehicle) 또는 '''수소연료차'''(HFC; Hydrogen Fueled Car)라고도 한다. 가솔린 내연기관 대신 [[수소]]와 공기 중의 [[산소]]를 반응시켜 얻은 [[전기]]를 이용해 [[모터]]를 구동하는 방식으로 운행한다. 연료전지를 동력원으로 하는 차로, 엔진이 없기 때문에 배기가스 및 오염물질을 배출하지 않는다. 간략히 '''수소차'''라고 한다. 차 내부에는 연료전지 스택, 모터, 배터리, 수소탱크 등이 탑재돼 있다. 한국 최초의 수소 자동차는 1993년 [[성균관대학교]] 내연기관연구팀이 800cc 3기통 엔진을 개조한 수소직접 분사형의 '[[성균1호]]'이다. [[플랫폼]]은 당시 아시아자동차 '타우너 밴'을 활용하였으며, 가장 어려운 분사밸브 개발을 포함하여 완성에 6년이 소요되었지만 상용화는 되지 않은 연구형 모델이다.
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'''수소자동차'''<!--수소 자동차-->(HV; Hydrogen Vehicle)는 [[수소]]를 [[연료]]로 이용하는 [[친환경 자동차]]이다. '''수소전기차'''<!--수소전기자동차-->(HEV; Hydrogen Electric Vehicle) 또는 '''수소연료차'''(HFC; Hydrogen Fueled Car)라고도 한다. 가솔린 내연기관 대신 [[수소]]와 공기 중의 [[산소]]를 반응시켜 얻은 [[전기]]를 이용해 [[모터]]를 구동하는 방식으로 운행한다. 연료전지를 동력원으로 하는 차로, 엔진이 없기 때문에 배기가스 및 오염물질을 배출하지 않는다. 간략히 '''수소차'''라고 한다. 차 내부에는 연료전지 스택, 모터, 배터리, 수소탱크 등이 탑재돼 있다. 한국 최초의 수소 자동차는 1993년 성균관대학교 [[내연기관]]연구팀이 800cc 3기통 엔진을 개조한 수소직접 분사형의 '성균1호'이다. [[플랫폼]]은 당시 아시아자동차 '타우너 밴'을 활용하였으며, 가장 어려운 분사밸브 개발을 포함하여 완성에 6년이 소요되었지만 상용화는 되지 않은 연구형 모델이다.
  
 
== 개요 ==
 
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== 종류 ==
 
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=== 수소연료전지차 ===
 
=== 수소연료전지차 ===
[[수소연료전지차]]는 기존 가솔린 내연기관 대신 연료전지를 이용한 차세대 친환경 자동차를 말한다. 이 연료전지는 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 발생하는 전기를 사용한다. 친환경이라고 하는 것은 수소자동차는 일반 가솔린자동차와 달리 가솔린 대신에 수소를 연료로 하므로 배기가스의 주성분은 물이며, 수소와 산소가 결합해 에너지를 만든 후 질소산화물이 약간 배출되는 것외에는 공해물질이 거의 배출되지 않는다. 수소연료전지차는 수소 공급방식에 따라 다시 두 가지로 나뉘는데, 첫 번째로 압축수소탱크 또는 액체수소탱크를 이용해 수소를 공급하는 방식과 두 번째로 메탄올을 분해하여 수소를 공급하는 방식이 있다. 압축수소탱크 또는 액체수소탱크 이용해 수소 공급하는 방식은 압축수소탱크나 액체수소탱크를 이용하여 수소를 공급하는 방식으로 운행 시 발생하는 것은 물 뿐이라 완전 무공해이다. 다만 탱크 탑재로 인한 차량 부피 증대, 수소의 불안정성, 수소공급 인프라 구축의 어려움 등이 단점이다. 두 번째로 메탄올을 분해하여 수소를 만들어 공급하는 방식으로 메탄올을 분해할 때 일산화탄소, 질소산화물 등이 발생하기는 하지만, 기존 화석연료 차량에 비해서는 훨씬 적다. 이 방식은 기존 연료공급 인프라를 이용할 수 있다는 장점이 있다.<ref name="네이버">수소연료전지차 네이버 지식백과 - https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=70405&cid=43667&categoryId=43667</ref>
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기존 가솔린 내연기관 대신 연료전지를 이용한 차세대 친환경 자동차를 말한다. 이 연료전지는 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 발생하는 전기를 사용한다. 친환경이라고 하는 것은 수소자동차는 일반 가솔린자동차와 달리 가솔린 대신에 수소를 연료로 하므로 배기가스의 주성분은 물이며, 수소와 산소가 결합해 에너지를 만든 후 질소산화물이 약간 배출되는 것외에는 공해물질이 거의 배출되지 않는다. 수소연료전지차는 수소 공급방식에 따라 다시 두 가지로 나뉘는데, 첫 번째로 압축수소탱크 또는 액체수소탱크를 이용해 수소를 공급하는 방식과 두 번째로 메탄올을 분해하여 수소를 공급하는 방식이 있다. 압축수소탱크 또는 액체수소탱크 이용해 수소 공급하는 방식은 압축수소탱크나 액체수소탱크를 이용하여 수소를 공급하는 방식으로 운행 시 발생하는 것은 물 뿐이라 완전 무공해이다. 다만 탱크 탑재로 인한 차량 부피 증대, 수소의 불안정성, 수소공급 인프라 구축의 어려움 등이 단점이다. 두 번째로 메탄올을 분해하여 수소를 만들어 공급하는 방식으로 메탄올을 분해할 때 일산화탄소, 질소산화물 등이 발생하기는 하지만, 기존 화석연료 차량에 비해서는 훨씬 적다. 이 방식은 기존 연료공급 인프라를 이용할 수 있다는 장점이 있다.<ref name="네이버">수소연료전지차 네이버 지식백과 - https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=70405&cid=43667&categoryId=43667</ref>
 
;작동원리
 
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수소연료전지차의 핵심인 전기 발생은 수소와 산소가 촉매를 통해 반응하여 생성되는 전기로 모터를 구동시킨다. 즉, 물을 전기분해 하면 양(Anode, 공기극, +)극에서 산소가 생성되고 음(Cathode, 연료극, -)극에서 수소가 생성되는데, 이것을 반대로 하여 수소를 이용해서 물을 만들면 그 과정에서 전기가 생성된다. 먼저, 수소탱크로부터 공급된 수소는 연료전지 스택의 음극으로 이동하여 촉매를 통해 산화 반응해 수소이온과 전자로 분해된다. 분해된 수소이온은 전해질을 통해, 전자는 전선을 통해 양극으로 이동한다. 그리고 외부로부터 공급받은 산소와 수소이온, 전자는 양극에서 화학반응을 통해 물과 열을 발생시킨다. 이렇게 발생된 전기가 모터와 [[배터리]]로 공급되고, 물은 외부로 배출된다. 수소연료전지차에는 연료전지스택, 모터, 배터리, 수소탱크, 열·물 관리 장치, 공조 장치, 전력변환장치, 고압 밸브 등이 탑재돼 있다. 이 중 스택은 일반적으로 수백 개의 셀을 직렬로 쌓아 올린 연료전지 본체로, 수소와 산소의 화학반응이 일어나 전기가 발생하는 지점이다. 스택의 단위 셀은 막전극접합체와 분리막으로 구성돼 있다. 이 중 막전극접합체는 수소 이온을 이동시켜주는 고분자 전해질막의 양면에 백금 촉매를 도포하여 구성되는 촉매 전극인 양극과 음극으로 나뉜다.<ref name="네이버"></ref>
 
수소연료전지차의 핵심인 전기 발생은 수소와 산소가 촉매를 통해 반응하여 생성되는 전기로 모터를 구동시킨다. 즉, 물을 전기분해 하면 양(Anode, 공기극, +)극에서 산소가 생성되고 음(Cathode, 연료극, -)극에서 수소가 생성되는데, 이것을 반대로 하여 수소를 이용해서 물을 만들면 그 과정에서 전기가 생성된다. 먼저, 수소탱크로부터 공급된 수소는 연료전지 스택의 음극으로 이동하여 촉매를 통해 산화 반응해 수소이온과 전자로 분해된다. 분해된 수소이온은 전해질을 통해, 전자는 전선을 통해 양극으로 이동한다. 그리고 외부로부터 공급받은 산소와 수소이온, 전자는 양극에서 화학반응을 통해 물과 열을 발생시킨다. 이렇게 발생된 전기가 모터와 [[배터리]]로 공급되고, 물은 외부로 배출된다. 수소연료전지차에는 연료전지스택, 모터, 배터리, 수소탱크, 열·물 관리 장치, 공조 장치, 전력변환장치, 고압 밸브 등이 탑재돼 있다. 이 중 스택은 일반적으로 수백 개의 셀을 직렬로 쌓아 올린 연료전지 본체로, 수소와 산소의 화학반응이 일어나 전기가 발생하는 지점이다. 스택의 단위 셀은 막전극접합체와 분리막으로 구성돼 있다. 이 중 막전극접합체는 수소 이온을 이동시켜주는 고분자 전해질막의 양면에 백금 촉매를 도포하여 구성되는 촉매 전극인 양극과 음극으로 나뉜다.<ref name="네이버"></ref>
 
 
=== 수소내연기관 자동차 ===
 
=== 수소내연기관 자동차 ===
수소는 무색, 무취, 무독성의 기체로서 공기 중에서 산소와 만나 점화시키면 폭발하는 성질을 가지고 있다. 이 성질을 이용하여 내연기관에서 수소를 연소시켜 동력을 얻는 자동차를 [[수소내연기관 자동차]] 또는 [[수소엔진 자동차]]라고 한다. 일반적인 [[내연기관]]과 동일하게 [[수소]]를 [[폭발]]시켜 [[구동력]]을 얻는 방식이다. 수소 내연기관 자동차도 [[연료전지]]와 마찬가지로 수소 특유의 친환경성과 고성능은 그대로 가져간다. 그러나 수소연료전지보다 효율이 훨씬 낮고 연료 특성에 맞춰서 연소 시스템을 죄다 새로 개발해야 하는 데다 소비자 입장에서는 특출난 장점이 없으면서 내연기관의 단점은 다 떠안기 때문에 아직 연구 단계이며, 그다지 주목받지는 못하고 있다. 위와 같은 이유로 주로 연구되고 있는 수소자동차는 대부분 수소연료전지 자동차이다. 새로운 차기 교통수단으로 주목받는다고 하나 아직까지는 기를 펴지 못하고 있는데 차기 교통수단의 경쟁상대라고 할 수 있는 전기자동차가 예상외로 급격하게 성장했기 때문이다. 그런데도 수소 자동차 진영에서는 전기자동차 특유의 개선하기 어려운 한계가 많은 관계로, 분명 수소자동차로 넘어가는 시기가 오기는 올 것으로 예상한다. 그게 언제가 될지가 아직 보이지 않는다는 게 문제일 뿐이다.<ref name="나무위키"></ref>
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수소는 무색, 무취, 무독성의 기체로서 공기 중에서 산소와 만나 점화시키면 폭발하는 성질을 이용하여 내연기관에서 연소시켜 동력을 얻는 자동차를 수소내연기관 자동차 또는 수소엔진 자동차라고 한다. 일반적인 내연기관과 동일하게 수소를 터트려 구동력을 얻는 방식이다. 수소 내연기관 자동차도 연료전지와 마찬가지로 수소 특유의 친환경성과 고성능은 그대로 가져간다. 그러나 수소연료전지보다 효율이 훨씬 낮고 연료 특성에 맞춰서 연소 시스템을 죄다 새로 개발해야 하는 데다 소비자 입장에서는 특출난 장점이 없으면서 내연기관의 단점은 다 떠안기 때문에 아직 연구 단계이며, 그다지 주목받지는 못하고 있다. 위와 같은 이유로 주로 연구되고 있는 수소자동차는 대부분 수소연료전지 자동차이다. 새로운 차기 교통수단으로 주목받는다고 하나 아직까지는 기를 펴지 못하고 있는데 차기 교통수단의 경쟁상대라고 할 수 있는 전기자동차가 예상외로 급격하게 성장했기 때문이다. 그런데도 수소 자동차 진영에서는 전기자동차 특유의 개선하기 어려운 한계가 많은 관계로, 분명 수소자동차로 넘어가는 시기가 오기는 올 것으로 예상한다. 그게 언제가 될지가 아직 보이지 않는다는 게 문제일 뿐이다.<ref name="나무위키"></ref>
  
 
== 특징 ==
 
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