수소 자동차의 원리

전기차의 시대가 어느덧 다가온 지금 전기차의 다음은 무엇이냐가 중요한 때인 것 같다.
이번에는 그중 가장 유력해 보이는 수소 자동차에 대해 알아보자.

위에서 얘기한 것처럼 수소 자동차가 움직이기 위해서는 결국 전기가 필요하기 때문에 전기를 만들어 내야 한다.

1.수소 전지의 동작 원리

전지의 한쪽 극에 수소가 공급되고 다른 한쪽 극에는 공기 중의 산소를 공급한다. 수소 분자는 전자를 잃으면서 양이온으로 분리되며, 분리된 양이온은 전해질을 통해 음극으로 이동한다. 이렇게 회로를 통해 음극으로 이동하는 것이 전기 에너지를 생성하게 되는 것이다.

- 양극(애노드)
두 개의 전극 사이에 전류가 흐를 때 전위가 높은 쪽의 극
- 양이온(프로톤)
전자를 방출하여 양전하를 띤 이온
- 음극(카소드)
두 개의 전극 사이에 전류가 흐를 때 전위가 낮은 쪽의 극

이러한 원리를 이용하기 때문에 배출되는 것은 순수한 물 뿐이기 때문에 배기가스나 오염 물질의 배출이 없는 친환경이라는 조건에 아주 만족하게 되는 것이다.

다음으로 궁금한점 하나!

그렇다면 무기중에는 수소 폭탄도 있을 정도로 위험해 보이는데 수소를 저장하는 수소 탱크가 차에 있다면 과연 폭발로부터 안전할까?

물론 가연성이 높은 수소이지만 안전하게 저장하고 사용할 수 있는 다양한 기술적 조치를 적용하고 있으며, 수소 탱크는 견고하게 제작되고 충돌 시에도 누출 위험이 최소화되도록 설계된다.

누출이 발생 할 경우에는 감지 센서 및 긴급 차단 시스템 또한 탑재되어 사고 시 신속하게 대응할 수 있도록 보완하고 있다.

수소는 에너지 밀도가 높기 때문에 적은 양으로도 장거리 주행이 가능한 장점이 있다.
예를 들면 1kg의 수소로는 100km 이상 주행 가능하다.
전기차 보다 수소 충전 시간이 더 짧다. 전기차의 최대 단점으로 충전 시간이 길다는 것인데 아무리 급속 충전을 하더라도 20~30분 이상이 소요되는 것이 전기차의 현실이다. 하지만 수소자동차는 연료의 충전 시간이 5분 내외로 상당히 짧다.

수소 자동차의 현재 부족한 부분들도 있다.

결론적으로 수소차 또한 전기를 이용하여 자동차를 움직이는 것이기 때문에 지금의 전기차 시대는 결국 수소차로 넘어가기 위한 과도기라고 할 수 있다.

이번 편에서는 수소 자동차의 원리에 대해 알아보았다.

전기차 시대에 배터리의 효율과 무게의 발전을 이루고 나면 수소 자동차 시대가 왔을 때 소량의 수소만으로도 초장거리를 갈 수 있고 보다 안전하며 환경오염 물질이 배출되지 않는 자동차의 시대가 오기를 바라본다.