전기자동차와 함께 많은 관심을 받고 있는 수소 전기차가 있습니다. 산소와 공기가 만나 전기에너지를 만들어 차가 움직이고 환경오염도 없다고 하는데 수소차의 원리와 작동, 연료전지 등 수소 전기차에 대해 알아보겠습니다.
수소차는 수소와 공기중의 산소가 반응해서 전기를 생산하여 나가는 연료전지 자동차입니다. 연료전지란 연료와 산화제를 반응시켜 전기에너지를 발생시키는 장치입니다. H②O는 수소원자 2개와 산소 원자 한 개가 결합되어있습니다. 이 수소와 산소가 반응해서 전기를 생산하기 때문에 물로 가는 자동차라고 불리게 되었습니다.
그냥 단순하게 물로 가는 건 아닙니다. 연료 탱크에 충전된 수소와 화학반응을 통해 에너지를 만들어 내게 됩니다. 수소차는 수소와 산소가 반응하기 때문에 물 이외의 배출가스가 발생되지 않습니다. 이런 친환경자동차이기 때문에 인기가 높고 탄소 원자를 포함하지 않은 수소는 물을 전기분해로 만드는 재생 가능한 에너지원이라 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 단위 질량에 비해서 에너지도 크기 때문에 연료로서 좋은 조건을 갖추고 있습니다.
수소 전기차의 원리
수소가 연료전지에 공급이 되면, 전자와 수소이온으로 분리가 됩니다. 이때 발생한 전자들이 연료전지의 양극에는 산소로, 음극에는 수소로 생성이 됩니다. 이렇게 변형된 전자들에 의해 전기가 발생하고, 이 전기로 차가 움직이는 동력이 만들어집니다. 부산물로 순수한 물만 배출이 됩니다.
수소전기차에 사용되는 수소가 만들어지는 방법
1. 수전해 수소
태양열, 풍력등의 신재생에너지로 생산한 전기로 물을 분해해 생산하는 수소입니다. 가장 친환경적인 수소 생산 방식인 반면에 다른 수소 생산 방식보다 많은 생산비용이 발생됩니다.
2. 추출 수소
세계적으로 가장 보편화되어있는 수소 생산 방식으로 천연가스를 고온, 고압에서 분해해 생산하는 방식입니다. 온실가스가 발생이 되는데, 발생한 온실가스를 포집해서 탄산음료나 소화기 등의 원료로 활용하게 됩니다.
3. 부생 수소
석유화학 공정중에 부산물로 발생하는 수소로, 우리나라에서 보편화된 수소 생산 방식입니다. 부산물로 발생하는 수소를 활용하기 때문에 경제성이 좋지만, 수소 생산을 위한 공정은 아니기 때문에 생산량에는 한계가 있습니다.
수소 전기차는 수소와 반응시킬 산소를 공기 중에서 얻게 됩니다. 3단계 공기정화 시스템을 통해 이물질을 제거한 공기를 사용하고 배출하기 때문에 대기 오염을 정화하는 역할을 하게 됩니다.
수소탱크에서 공급된 수소와 외부의 공기에서 공급된 산소는 수소 전기차의 연료전지에서 만나 전기와 순수한 물을 생산합니다. 전기는 동력원으로 사용되고, 물을 밖으로 배출이 됩니다.
하이브리드, 플러그인 하이브리드 차량은 내연기관과 모터를 동시에 사용함으로써 기존 내연기관 차량에 비해 배기가스를 적게 배출하게 됩니다. 전기차와 수소 전기차는 운행 과정에서 배기가스를 전혀 배출하지 않는 친환경차들입니다. 그리고 수소 전기차는 공기정화 효과까지 있어 친환경에 가장 부합하는 차량입니다.
수소 전기차의 원리에 대해 정확히 알아보았습니다. 모든 차들이 장단점이 있지만 친환경에 가장 적합한 수소차가 지원금도 지급이 된다고 합니다. 잘 알아보시고 차를 선택하시길 바랍니다.
댓글