2차전지 다음 주자는? 3차전지 연료전지 수소차!

 

전지의 개념에 대해서 정리하겠습니다. 1차전지란? 방전한 뒤 충전으로 본래의 상태로 되돌릴 수 없는 비가역적 화학반응을 하는 전지입니다. 한번 쓰면 버리는 전지죠. 일반적으로 장난감 등에 사용합니다. 2차전지란? 충전 및 방전이 가능한 하나 이상의 전기화학 셀로 구성된 배터리입니다. 말 그대로 사용 후 충전, 다시 사용의 순서가 가능한 전지입니다. 가장 흔한 게 전기자동차에 들어가기도 합니다.

 

출처: 네이버

 

여기에 새로운 개념을 추가하려 합니다. 3차전지입니다. 연료전지라고도 하며 말 그대로 연료를 사용하여 전기를 만들어내는 장치입니다. 연료를 태워서 발전기를 돌리는 것이 아니라 연료의 화학반응에서 직접 전기를 얻는 겁니다.

 

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3차전지(연료전지)와 2차전지는 큰 차이가 있는데, 배터리가 전기를 저장하는 장치라면 연료전지는 전기를 만들어내는 발전기와 같은 장치입니다. 따라서 2차전지는 그 자체만 가지고 있으면 전력원으로서 사용 가능하지만, 3차전지는 수소나 산소 같은 연료를 내부에 넣어 반응시켜야 전력원으로서 사용 가능합니다. 또한 충전시간이 꽤 오래 걸린다는 한계가 있는 2차전지와는 달리, 3차전지지는 그냥 열기관과 같이 연료만 채워 넣으면 되므로 충전시간이 비교적 빠릅니다. 또 시간의 경과에 따라 발생되는 자연 방전 문제를 심히 고민해야 하는 2차전지와는 달리, 3차전지는 분자 크기가 작아 용기 표면으로 누출되는 양을 무시할 수 없는 수소를 제외하면 자연 방전 문제에 있어서 자유롭습니다.

 

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이런 3차전지인 수소연료전지차는 세계 최초로 국내에서 개발되었습니다. 현대차의 넥쏘가 수소연료전지차의 대표적 실용화 사례입니다. 그런데 문제가 있습니다. 너무 비싸다는 겁니다. 왜? 백금을 사용하는 촉매 등 가격을 올리는 요소가 너무 많기 때문에 보급 시도에 큰 걸림돌이 되고 있기 때문입니다. 그래서 백금을 대신할 촉매의 소재로서 그래핀이 유력하게 거론되고 있는 모양입니다. 현대차가 수소차에 투자를 많이 하는 것은 어떻게 보면 전기차 대신 수소차를 미는 것이 아닌, 2차전지 자동차 대신 3차전지 자동차를 미리 투자하고 있었다고 봐도 좋을 것 같습니다.

 

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