수소에너지
21C 프론티어 수소에너지 기술개발 사업단 [編]
| 자료유형 | 단행본 |
|---|---|
| 서명/저자사항 | 수소에너지 / 21C 프론티어 수소에너지 기술개발 사업단 [編] |
| 개인저자 | 김종원 김영호 김창수 김해진 박주식 배기광 백진욱 송락현 양현수 이영석 정영관 최익수 최호상 한상섭 황갑진 |
| 단체저자명 | 21C 프론티어 수소에너지 기술개발 사업단 |
| 발행사항 | 서울 : 아진, 2005 |
| 형태사항 | xi, 499 p. : 삽화 ; 26 cm |
| ISBN | 8957611282 |
| 일반주기 | 색인 : p.495-499 공저자 : 김종원, 김영호, 김창수, 김해진, 박주식, 배기광, 백진욱, 송락현, 양현수, 이영석, 정영관, 최익수, 최호상, 한상섭, 황갑진 |
| 서지주기 | 참고문헌수록 |
| 분류기호 | 665.81 |
| 언어 | 한국어 |
목차
목차 일부
목차
제1장 수소에너지란 = 1
1. 수소의 기초 = 1
2. 수소의 발견과 이용 = 4
3. 수소경제-배경 = 5
참고문헌 = 14
제2장 물의 전기분해 = 15
1. 물의 특성 = 16
2. 전기분해의 기초 = 18
3. 물의 전기분해 이론 = 23
3-1. 전기분해 프로세스와 특징 = 23
3-2. 전해 에너지 개론 = 24
3...
제1장 수소에너지란 = 1
1. 수소의 기초 = 1
2. 수소의 발견과 이용 = 4
3. 수소경제-배경 = 5
참고문헌 = 14
제2장 물의 전기분해 = 15
1. 물의 특성 = 16
2. 전기분해의 기초 = 18
3. 물의 전기분해 이론 = 23
3-1. 전기분해 프로세스와 특징 = 23
3-2. 전해 에너지 개론 = 24
3...
목차 전체
목차
제1장 수소에너지란 = 1
1. 수소의 기초 = 1
2. 수소의 발견과 이용 = 4
3. 수소경제-배경 = 5
참고문헌 = 14
제2장 물의 전기분해 = 15
1. 물의 특성 = 16
2. 전기분해의 기초 = 18
3. 물의 전기분해 이론 = 23
3-1. 전기분해 프로세스와 특징 = 23
3-2. 전해 에너지 개론 = 24
3-3. 자유에너지에 기초한 에너지 효율 = 26
3-4. 엔탈피에 기초한 에너지효율 = 28
3-5. 전압, 전류 특성 = 29
3-6. 에너지효율 향상 인자 = 32
3-7. 엑서지효율 = 33
4. 알칼리 수전해 = 35
5. 고온ㆍ고압 알칼리 수전해법 = 41
6. 고분자 전해질 막 수전해 = 49
6-1. 전극재료 = 52
6-2. 이온교환막과 촉매전극의 접합법 = 60
6-3. 집전체 = 62
7. 고온 수증기 수전해 = 62
7-1. 고온 수증기 수전해 성능해석 모사 = 63
7-2. 고온 수증기 전해법의 특징 = 73
7-3. 고온 수증기 수전해의 현황 = 77
7-4. 고온가스로를 이용한 고온 수증기 수전해 시스템 = 82
8. 물의 전기분해 기술의 경제성 평가 = 84
8-1. 각 전기분해 방법의 기술현황 = 84
8-2. 수소 제조법의 경제성 평가 = 88
9. 물의 전기분해에 관한 기술개발 동향 = 95
9-1. 고분자 전해질 막 수전해 기술의 최근 경향 = 99
9-2. 전기분해에 의한 수소스테이션 = 102
참고문헌 = 103
제3장 열화학적 물 분해 수소제조 = 107
1. 물 분해의 열역학 이론 = 110
1-1. 물 분해 공정의 열역학 = 110
1-2. 1단계 물 분해(직접 열분해) = 118
1-3. 다 단계 열화학 사이클에 의한 물 분해 = 123
2. 열화학적 수소제조 방법의 개요 = 125
2-1. 열화학적 수소 제조 방법의 개발 과정 = 125
2-2. 열화학 공정을 위한 에너지원 = 126
2-3. 열화학 사이클의 탐색과 대표적인 열화학 사이클 = 127
3. 집광 고온 태양열을 이용한 열화학적 물 분해 수소제조 기술 = 137
3-1. 태양에너지 집광의 원리 = 138
3-2. 태양의 열화학적 전환을 위한 열역학 = 142
3-3. 2단계 태양 열화학 물 분해 공정 = 148
3-4. 태양 석탄 가스화 = 155
3-5. 태양메탄가스화 = 159
3-6. 태앙 열화학공정의 시장 진입 전망 = 165
4. 원자력 고온 핵 열을 이용한 열화학적 물 분해 수소제조 기술 (IS사이클) = 166
4-1. 원자력의 고온 핵 열을 이용한 열화학적 수소제조 프로세스의 역사 = 166
4-2. 열화학적 수소제조 IS프로세스 = 168
5. HTGR의 열을 이용하는 수소제조 방법의 경제성 = 175
5-1. 수소제조 가격 산출을 위한 전제 조건 = 176
5-2. 수소제조 가격 산출 = 179
5-3. 수소제조 가격 산출결과 = 183
5-4. 에너지 시스템의 외부 비용 = 187
5-5. 원자력 플랜트의 설비 투자 = 188
참고문헌 = 190
제4장 수소저장합금에 의한 수소저장 = 197
1. 수소에너지와 수소저장합금의 필요성 = 197
2. 수소저장합금(금속수소화물)의 이해 = 201
2-1. 수소화합물의 분류 = 201
2-2. 수소저장합금(금속수소화물) 이란 = 201
2-3. 수소저장합금의 역사 = 207
2-4. 수소저장량(수소저장밀도) = 208
2-5. 수소저장합금의 분류 = 209
2-6. 수소저장기구 = 223
2-7. 금속과 수수계의 수소압력-조성-온도(PCT)의 평형상태도 = 223
2-8. 금속의 결정구조 및 금속 중의 수소위치 = 225
2-9. 금속 내 수소의 확산 = 228
2-10. 금속의 수소저장에 의한 변형 = 229
2-11. 수소저장합금의 제조방법 = 230
3. 실용 수소저장합금 = 234
3-1. 수소저장합금 개발 지침 = 234
3-2. 실용수소저장합금의 개발 = 236
3-3. 실용 수소저장합금의 현황 = 239
3-4. Ti-Zr계 수소저장합금 = 247
3-5. Mg계 수소저장합금 = 259
3-6. 복합화합금 = 261
3-7. 그 외의 수소저장합금 및 수소화물 = 270
3-8. 합금의 수소화 반응과 수소저장합금의 응용 = 272
4. 최근의 수소저장합금의 개발현황 = 273
4-1. 개발 합금의 실용성 향상 = 275
4-2. 잠정 목표인 5wt이상의 차세대 고성능 합금과 신기술의 탐색 = 276
4-3. 기초 탐색 = 280
4-4. 수소저장합금에 관한 수치해석 = 282
참고문헌 = 285
제5장 탄소계 나노재료에 의한 수소저장 = 287
1. 다공성 탄소(porous carbon) = 288
1-1. 다공성 탄소의 특성 = 289
1-2. 다공성 탄소재료의 세공특성 = 290
1-3. 다공성 탄소의 제조 = 293
1-4. 다공성 탄소의 응용 = 297
2. 탄소나노튜브 = 299
2-1. 탄소나노튜브의 구조 및 특성 = 300
2-2. 탄소나노튜브 합성 = 306
2-3. 탄소나노튜브의 성장 메카니즘 = 313
3. 탄소재료의 수소저장기술 = 315
3-1. 수소저장용 탄소재료의 국내ㆍ외 연구동향 = 316
3-2. 수소저장량 측정법 = 319
3-3. 수소 흡착 모형 = 323
참고문헌 = 326
제6장 비탄소계 나노재료에 의한 수소 저장 = 329
1. 무기계 수소저장재료 = 330
1-1. 착체계 재료 = 330
1-2. 질소계 재료 = 333
1-3. 이온성 수소화계 재료 = 334
1-4. 철(Fe)-산화철(Fe3O4)계 반응 사이클 = 334
1-5. 무기 플러렌 유사 나노튜브 = 334
2. 유기계 수소저장 재료 = 343
3. 다공질 재료 = 344
4. 기타 수소저장기술과 수소저장 재료 = 344
참고문헌 = 348
제7장 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) = 353
1. 연료전지의 기초 = 353
2. 고분자 전해질 연료전지의 구성 = 360
2-1. 고분자 전해질 막 = 360
2-2. 전극 = 365
2-3. 전해질／전극 접합체(MEA) 제조 = 373
2-4. 바이폴라 판 = 374
2-5. 연료전지 스택 = 378
3. 동력시스템 구성 = 378
3-1. 동력장치 구성방법 = 378
3-2. 동력 시스템 공정설비 = 38O
3-3. 공정 및 부하 제어시스템 = 392
4. 소형 연료전지 = 398
4-1. 국내외 기술개발 동향 = 398
4-2. 배터리와 연료전지의 비교 = 403
4-3. 공기호흡형 연료전지 스택 = 404
5. 가정용 연료전지 = 407
5-1. 가정용 연료전지 도입의 장점 = 408
5-2. 가정용 연료전지 기술 = 409
5-3. 실용화 보급의 문제 = 412
6. 연료전지 자동차 = 413
6-1. 연료전지 자동차 기술 = 415
6-2. 기술적 문제점 및 시장성 = 432
7. 연료전지의 경제성 및 전망 = 433
7-1. 연료전지실용화 시기 = 433
7-2. 연료전지 실용화를 위한 조건과 진전 상황 = 435
7-3. 연료전지가 사회에 가져다주는 이익 = 436
7-4. 연료전지의 시장 침투 시나리오 = 439
7-5. 연료전지의 현재 모습 = 439
7-6. 연료전지의 개발 동향 = 440
7-7. 연료전지 자동차의 실용화에 있어서 문제점 = 441
참고문헌 = 443
제8장 고체 산화물 연료전지(SOFC) = 445
1. 고체 산화물 연료전지의 기초 = 446
1-1. 원리 = 446
2-2. 구성 = 447
2. 고체 산화물 연료전지의 구조 및 특성 = 455
3. 고체산화물 연료전지 발전시스템 = 463
4. 국내외 기술개발 동향 = 466
4-1. 미국의 연구개발 동향 = 467
4-2. 일본의 연구개발 동향 = 470
4-3. 유럽의 연구개발 및 투자동향 = 475
5. 고체산화물 연료전지의 경제성 = 476
참고문헌 = 479
제9장 수소의 특성과 안전 = 481
1. 수소의 성질 = 481
1-1. 수소의 기본 특성 = 481
1-2. 수소의 연소 특성 = 482
2. 수소의 연소 메커니즘 = 483
3. 수소의 안전성 = 484
3-1. 수소의 화재 폭발 특성 = 484
3-2. 액체 수소의 안정성 평가 = 487
4. 수소의 법규상의 취급 = 489
참고문헌 = 493
제1장 수소에너지란 = 1
1. 수소의 기초 = 1
2. 수소의 발견과 이용 = 4
3. 수소경제-배경 = 5
참고문헌 = 14
제2장 물의 전기분해 = 15
1. 물의 특성 = 16
2. 전기분해의 기초 = 18
3. 물의 전기분해 이론 = 23
3-1. 전기분해 프로세스와 특징 = 23
3-2. 전해 에너지 개론 = 24
3-3. 자유에너지에 기초한 에너지 효율 = 26
3-4. 엔탈피에 기초한 에너지효율 = 28
3-5. 전압, 전류 특성 = 29
3-6. 에너지효율 향상 인자 = 32
3-7. 엑서지효율 = 33
4. 알칼리 수전해 = 35
5. 고온ㆍ고압 알칼리 수전해법 = 41
6. 고분자 전해질 막 수전해 = 49
6-1. 전극재료 = 52
6-2. 이온교환막과 촉매전극의 접합법 = 60
6-3. 집전체 = 62
7. 고온 수증기 수전해 = 62
7-1. 고온 수증기 수전해 성능해석 모사 = 63
7-2. 고온 수증기 전해법의 특징 = 73
7-3. 고온 수증기 수전해의 현황 = 77
7-4. 고온가스로를 이용한 고온 수증기 수전해 시스템 = 82
8. 물의 전기분해 기술의 경제성 평가 = 84
8-1. 각 전기분해 방법의 기술현황 = 84
8-2. 수소 제조법의 경제성 평가 = 88
9. 물의 전기분해에 관한 기술개발 동향 = 95
9-1. 고분자 전해질 막 수전해 기술의 최근 경향 = 99
9-2. 전기분해에 의한 수소스테이션 = 102
참고문헌 = 103
제3장 열화학적 물 분해 수소제조 = 107
1. 물 분해의 열역학 이론 = 110
1-1. 물 분해 공정의 열역학 = 110
1-2. 1단계 물 분해(직접 열분해) = 118
1-3. 다 단계 열화학 사이클에 의한 물 분해 = 123
2. 열화학적 수소제조 방법의 개요 = 125
2-1. 열화학적 수소 제조 방법의 개발 과정 = 125
2-2. 열화학 공정을 위한 에너지원 = 126
2-3. 열화학 사이클의 탐색과 대표적인 열화학 사이클 = 127
3. 집광 고온 태양열을 이용한 열화학적 물 분해 수소제조 기술 = 137
3-1. 태양에너지 집광의 원리 = 138
3-2. 태양의 열화학적 전환을 위한 열역학 = 142
3-3. 2단계 태양 열화학 물 분해 공정 = 148
3-4. 태양 석탄 가스화 = 155
3-5. 태양메탄가스화 = 159
3-6. 태앙 열화학공정의 시장 진입 전망 = 165
4. 원자력 고온 핵 열을 이용한 열화학적 물 분해 수소제조 기술 (IS사이클) = 166
4-1. 원자력의 고온 핵 열을 이용한 열화학적 수소제조 프로세스의 역사 = 166
4-2. 열화학적 수소제조 IS프로세스 = 168
5. HTGR의 열을 이용하는 수소제조 방법의 경제성 = 175
5-1. 수소제조 가격 산출을 위한 전제 조건 = 176
5-2. 수소제조 가격 산출 = 179
5-3. 수소제조 가격 산출결과 = 183
5-4. 에너지 시스템의 외부 비용 = 187
5-5. 원자력 플랜트의 설비 투자 = 188
참고문헌 = 190
제4장 수소저장합금에 의한 수소저장 = 197
1. 수소에너지와 수소저장합금의 필요성 = 197
2. 수소저장합금(금속수소화물)의 이해 = 201
2-1. 수소화합물의 분류 = 201
2-2. 수소저장합금(금속수소화물) 이란 = 201
2-3. 수소저장합금의 역사 = 207
2-4. 수소저장량(수소저장밀도) = 208
2-5. 수소저장합금의 분류 = 209
2-6. 수소저장기구 = 223
2-7. 금속과 수수계의 수소압력-조성-온도(PCT)의 평형상태도 = 223
2-8. 금속의 결정구조 및 금속 중의 수소위치 = 225
2-9. 금속 내 수소의 확산 = 228
2-10. 금속의 수소저장에 의한 변형 = 229
2-11. 수소저장합금의 제조방법 = 230
3. 실용 수소저장합금 = 234
3-1. 수소저장합금 개발 지침 = 234
3-2. 실용수소저장합금의 개발 = 236
3-3. 실용 수소저장합금의 현황 = 239
3-4. Ti-Zr계 수소저장합금 = 247
3-5. Mg계 수소저장합금 = 259
3-6. 복합화합금 = 261
3-7. 그 외의 수소저장합금 및 수소화물 = 270
3-8. 합금의 수소화 반응과 수소저장합금의 응용 = 272
4. 최근의 수소저장합금의 개발현황 = 273
4-1. 개발 합금의 실용성 향상 = 275
4-2. 잠정 목표인 5wt이상의 차세대 고성능 합금과 신기술의 탐색 = 276
4-3. 기초 탐색 = 280
4-4. 수소저장합금에 관한 수치해석 = 282
참고문헌 = 285
제5장 탄소계 나노재료에 의한 수소저장 = 287
1. 다공성 탄소(porous carbon) = 288
1-1. 다공성 탄소의 특성 = 289
1-2. 다공성 탄소재료의 세공특성 = 290
1-3. 다공성 탄소의 제조 = 293
1-4. 다공성 탄소의 응용 = 297
2. 탄소나노튜브 = 299
2-1. 탄소나노튜브의 구조 및 특성 = 300
2-2. 탄소나노튜브 합성 = 306
2-3. 탄소나노튜브의 성장 메카니즘 = 313
3. 탄소재료의 수소저장기술 = 315
3-1. 수소저장용 탄소재료의 국내ㆍ외 연구동향 = 316
3-2. 수소저장량 측정법 = 319
3-3. 수소 흡착 모형 = 323
참고문헌 = 326
제6장 비탄소계 나노재료에 의한 수소 저장 = 329
1. 무기계 수소저장재료 = 330
1-1. 착체계 재료 = 330
1-2. 질소계 재료 = 333
1-3. 이온성 수소화계 재료 = 334
1-4. 철(Fe)-산화철(Fe3O4)계 반응 사이클 = 334
1-5. 무기 플러렌 유사 나노튜브 = 334
2. 유기계 수소저장 재료 = 343
3. 다공질 재료 = 344
4. 기타 수소저장기술과 수소저장 재료 = 344
참고문헌 = 348
제7장 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) = 353
1. 연료전지의 기초 = 353
2. 고분자 전해질 연료전지의 구성 = 360
2-1. 고분자 전해질 막 = 360
2-2. 전극 = 365
2-3. 전해질／전극 접합체(MEA) 제조 = 373
2-4. 바이폴라 판 = 374
2-5. 연료전지 스택 = 378
3. 동력시스템 구성 = 378
3-1. 동력장치 구성방법 = 378
3-2. 동력 시스템 공정설비 = 38O
3-3. 공정 및 부하 제어시스템 = 392
4. 소형 연료전지 = 398
4-1. 국내외 기술개발 동향 = 398
4-2. 배터리와 연료전지의 비교 = 403
4-3. 공기호흡형 연료전지 스택 = 404
5. 가정용 연료전지 = 407
5-1. 가정용 연료전지 도입의 장점 = 408
5-2. 가정용 연료전지 기술 = 409
5-3. 실용화 보급의 문제 = 412
6. 연료전지 자동차 = 413
6-1. 연료전지 자동차 기술 = 415
6-2. 기술적 문제점 및 시장성 = 432
7. 연료전지의 경제성 및 전망 = 433
7-1. 연료전지실용화 시기 = 433
7-2. 연료전지 실용화를 위한 조건과 진전 상황 = 435
7-3. 연료전지가 사회에 가져다주는 이익 = 436
7-4. 연료전지의 시장 침투 시나리오 = 439
7-5. 연료전지의 현재 모습 = 439
7-6. 연료전지의 개발 동향 = 440
7-7. 연료전지 자동차의 실용화에 있어서 문제점 = 441
참고문헌 = 443
제8장 고체 산화물 연료전지(SOFC) = 445
1. 고체 산화물 연료전지의 기초 = 446
1-1. 원리 = 446
2-2. 구성 = 447
2. 고체 산화물 연료전지의 구조 및 특성 = 455
3. 고체산화물 연료전지 발전시스템 = 463
4. 국내외 기술개발 동향 = 466
4-1. 미국의 연구개발 동향 = 467
4-2. 일본의 연구개발 동향 = 470
4-3. 유럽의 연구개발 및 투자동향 = 475
5. 고체산화물 연료전지의 경제성 = 476
참고문헌 = 479
제9장 수소의 특성과 안전 = 481
1. 수소의 성질 = 481
1-1. 수소의 기본 특성 = 481
1-2. 수소의 연소 특성 = 482
2. 수소의 연소 메커니즘 = 483
3. 수소의 안전성 = 484
3-1. 수소의 화재 폭발 특성 = 484
3-2. 액체 수소의 안정성 평가 = 487
4. 수소의 법규상의 취급 = 489
참고문헌 = 493
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