촉매8 다른 형태의 태양 전지: 광전기 화학전지 다른 형태의 태양 전지: 광전기 화학전지 대학생신재생에너지기자단 23기 김태현 [그린수소를 위한 움직임] 현재 수소는 다른 신재생에너지에 비해 상용화 정도가 낮지만, 잠재성은 가장 높은 에너지원이다. 글로벌 컨설팅그룹 맥킨지에 따르면 전 세계 수소 시장 규모는 연평균 9.2%가 증가하여 2050년에는 2조 5천억 달러에 이른다고 예측했다. 일본 역시 올해 6월 '수소 기본전략 개정안'을 발표하며 수소 에너지에 투자하는 비중을 늘리겠다고 선언했다. 이처럼, 수소 에너지는 발전 가능성이 높은 에너지원으로 평가받고 있다. 그러나, 우리나라는 유럽이나 미국에 비해 석유화학 공정이나 철강 등을 만드는 과정에서 부수적으로 나오는 부생 수소의 비중이 높다. 이러한 부생 수소는 수소 1톤을 생산할 때마다 10톤의 이산.. 2023. 10. 1. 니켈, 배터리 고속 충전에도 도움이 된다고? 니켈, 배터리 고속 충전에도 도움이 된다고? 대학생신재생에너지기자단 23기 김태현 [배터리 고속 충전의 방해 요소] 휴대폰을 충전하다 보면 충전 속도를 옛날보다 빠르다는 것을 느낄 수 있다. 그런데도, 우리는 더 빠른 충전 속도를 원하고 있다. 전기차 역시 충전소 부족 및 고 등의 문제를 이유로 급속 충전소에 대한 수요가 늘어나고 있다. 이처럼, 현재 배터리 고속 충전에 대한 끊임없는 요구가 발생하고 있다. 그런데 이러한 요구와는 다르게 실제로 배터리 고속 충전은 많은 성과를 내지 못하고 있다. 이러한 이유를 확인하기 위해 지난 2월부터 7월까지 전지 1팀은 ‘배터리 급속 충전의 문제점과 해결 방안에 대한 고찰’을 주제로 스터디를 진행하였다. 해당 스터디에서는 배터리의 급속 충전이 불가능한 이유 중 첫 .. 2023. 9. 4. 전기에너지로 이산화탄소 업사이클링! 전기에너지로 이산화탄소 업사이클링! 대학생신재생에너지기자단 21기 김수현 [이산화탄소 전환에 주목하는 이유] 화석연료 사용으로 온실가스인 이산화탄소가 대기로 다량 배출되어 지구의 평균기온이 증가했고 이로 인해 기후변화, 해수면 상승, 생태계 파괴 등 다양한 문제가 발생해왔다. 더 큰 재앙을 막기 위해서 대기 중 이산화탄소량을 감소시키는 것이 과제로 대두되고 있다. 그러나 러시아의 천연가스 대란과 기후변화로 인한 전력난 등으로 유럽을 포함한 많은 나라에서 석탄발전소를 더 많이 가동하고 있으며 전체 에너지의 30% 정도를 차지하는 재생에너지로는 아직까지 화석연료에 의존할 수밖에 없다. 따라서 이런 이산화탄소를 부가가치가 높은 자원으로 전환하여 새롭게 활용하려는 노력이 꾸준히 이어져 오고 있다. 특히 이번에 .. 2022. 11. 28. 수소를 암모니아로 옮긴다고?! 수소를 암모니아로 옮긴다고?! 대학생신재생에너지기자단 20기 서범석, 20기 윤지민, 20기 황지영 [수소 전환, 필수!] 석유나 석탄 같은 화석연료는 언젠가 고갈될 것이다. 때문에 수소를 연료로 사용하려는 시도가 이루어지고 있다. 현재는 화석연료에서 수소를 추출하는 방식이 일반적이지만, 앞으로는 태양광, 풍력 등 재생에너지를 활용하여 수소를 생산할 것이다. 수소 전환의 필요성이 커지면서, 수소를 주요 에너지원으로 산업구조를 바꾸는 수소경제로 점차 나아가고 있다. 우리나라는 2019년 1월 「수소경제 활성화 로드맵」을 마련해 수소경제 선도국가로 발전하고자 하는 계획을 세웠다. 로드맵에 따르면 2030년 연간 194만 톤, 2040년 연간 525만 톤의 수소가 필요하다고 한다. 이렇게 수소의 수요는 증가할.. 2021. 9. 27. 촉매, 백금을 대체할 소재를 찾아라! 촉매, 백금을 대체할 소재를 찾아라! 15기 김민서, 17기 강하은, 18기 정동호 연료전지는 화학적 에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 장치이다. 일반적으로 널리 사용되는 고분자 전해질 연료전지는 효율이 높고 유해물질 및 온실가스의 배출이 거의 없으며, 운전 중 발생하는 소음도 적다. 또한 부하 변동에 따른 응답속도, 높은 에너지 밀도와 출력 밀도 등의 장점 때문에 고에너지 발전 장치를 구성해도 부피와 무게가 크게 증가하지 않는다. 이러한 장점에도 불구하고, 상용화가 늦어지고 있는 이유는 기존의 내연기관의 가격 및 내구성과 비교했을 때 고분자 전해질 연료전지에 사용되는 촉매의 비싼 가격과 산소 환원 반응에 대한 낮은 촉매의 활성 및 내구성 때문이다. 연료전지의 특수한 운전 조건 때문에 산성, 고온 환경에.. 2021. 1. 25. 수소에너지 시장에 주목받는 신소재; 그래핀의 활용 수소에너지 시장에 주목받는 신소재; 그래핀의 활용 16기 전예지 그래핀은 sp2 결합으로 이루어진 탄소 원자들이 2차원의 벌집구조로 배열되어 있는 구조체로 독특한 구조적, 광학적, 전기·전자 특성을 가지고 있다. 그래핀은 매우 큰 표면적과, 높은 열 및 전기전도도를 가지고 있다. 또한 우수한 기계적 물성과 높은 캐리어 이동도, 95% 이상의 높은 투명도를 가진다고 알려져 있다. 이러한 우수한 물성을 바탕으로 그래핀은 다양한 분야에서 최근 가장 많이 연구가 되고 있는 물질 중 하나라고 할 수 있다. [자료1. 그래핀의 구조] 출처 : EIT Raw Meterials 그래핀의 연구 초기에는 그래핀 자체만을 이용한 연구가 주를 이루었다면 최근에는 다양한 연구가 진행되고 있다. 수전해 수소 생산에서 기존 촉매인.. 2020. 4. 27. 신재생 에너지 효율성 극대화 전략! - 촉매편 신재생 에너지 효율성 극대화 전략! - 촉매편 대학생신재생에너지기자단 16기 전예지 전 세계적으로 주요 에너지 소비 원을 화석연료에서 신재생에너지로 전환하려는 노력이 이루어지고 있다. 하지만 아래 IEA에서 제공하는 자료를 봐도 알 수 있듯이 2017년 기준 수력, 바이오 에너지, 태양열, 풍력 등을 전부 합쳐도 신재생 에너지의 비율은 25% 정도밖에 되지 않는다. 1990년 기준 15% 정도에서부터 분명 신재생 에너지의 비율은 증가하고 있긴 하지만, 증가 속도가 왜 이렇게도 더딘 것일까. [공급원 별 일차 에너지 공급량 (생산량)] 출처 : IEA 이는 바로 신재생 에너지로 생산되는 에너지의 효율성이 기존의 다른 에너지원들보다 낮기 때문이다. 이러한 효율성 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나로 대두되는.. 2020. 1. 27. 수소 발생 100% 광전극, 멀지 않은 미래! 수소 발생 100% 광전극, 멀지않은 미래! 최근 급증하는 에너지 수요를 만족하기 위해 화석연료를 주 에너지원으로 사용하고 있으며 이산화탄소와 같은 온실가스를 배출하여 지구온난화 현상이 일어나고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 친환경적인 신재생에너지가 주목받고 있는데 그 중 하나가 연료전지이다. 연료전지는 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 전기를 발생시키는 장치로서 열과 물이 생산되어 환경 오염을 일으키지 않고, 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키기 때문에 에너지 변환 과정에서 손실을 줄일 수 있어 5~60%의 높은 효율을 갖는다. 하지만 전자 전달 효율이 우수한 귀금속을 촉매로 사용하기 때문에 높은 가격으로 인해 실제 활용에 한계가 있어 상용화에 어려움을 겪고 있다. 이러한 이유로 연료전.. 2017. 8. 11. 이전 1 다음
