친환경 자동차 '토요타 미라이', 수소연료전지의 원리는 대체 무엇?

2014-12-17 12:05
곽준혁 기자

jh1718@bodnara.co.kr

토요타가 자사의 수소연료전지 자동차 미라이에 관한 기술을 영상으로 공개했다.

위의 영상에서 볼 수 있는 것처럼, 미라이는 주행 시 압축 탱크에 주입된 수소와 내부로 흡입되는 공기 중 산소를 결합시켜 에너지를 만든다. 이때 생성된 에너지는 전기 에너지 형태로 전기 모터를 구동하는데 쓰이고 함께 만들어지는 물은 차량 외부로 배출되는 구조를 이룬다.

여기에 사용되는 배터리의 구조를 자세히 들여다보면 다음과 같다. 우선 스테인레스 재질의 얇은 철판 안에 폴리머 전해액 멤브레인(Polymer Electrolyte Membrane)과 양 가장자리에 촉매제를 둘러 전자적으로 수소와 산소 분자가 결합하기 쉬운 형태의 환경을 만들어준다.

수소보다 산소가 무거운 화학적 특성을 따라 수소가 전해액 막을 거쳐 산소에 달라붙게 된다. 이 과정에서 전자(e)의 흐름이 만들어져 전기 에너지가 형성된다. 수소 분자(H2)와 산소 분자(O2)는 이 과정에서 벌어지는 결합으로 물(H2O)이 나온다. 배터리에서 생성된 전기 에너지들이 모여 전기 모터를 구동시키는 것으로 차량의 앞바퀴를 굴리게 되며, 부산물인 물은 배출구를 통해 나오게 된다.

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