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목차

표제지=0,1,1

제출문=0,2,1

요약문=iii,3,6

목차=ix,9,3

그림목차=xii,12,3

표목차=xv,15,1

제1장 서론=1,16,1

제1절 연구목적=1,16,2

제2절 연구의 중요성=2,17,1

1. 기술적 측면=2,17,2

2. 경제. 산업적 측면=3,18,1

3. 사회. 문화적 측면=4,19,1

4. 개발기술의 당면과제 및 애로기술=4,19,2

제3절 연구내용 및 범위=5,20,2

제2장 수소에너지 시스템=7,22,3

제1절 대체전원의 조사=9,24,1

제2절 대체전원을 이용한 수소에너지 시스템 구성=9,24,1

1. 수소에너지 시스템 구성=9,24,2

2. 수소에너지 시스템 선정=10,25,1

제3절 수소에너지 시스템 기술개발 현황=10,25,1

1. EU-캐나다의 EQHHPP project=10,25,3

2. HYSOLAR project=12,27,2

3. Solar-Wasserstoff-Bayern=13,28,2

4. Solar hydrogen production=15,30,1

5. The Schatz solar hydrogen project=16,31,1

6. New sunshine project,WE-NET program=16,31,3

7. Solar hydrogen energy vehicle project=18,33,1

8. Energy conversion devices,Inc.의 Generic system=18,33,3

9. 수소이용 인프라 구축=20,35,3

제4절 수소에너지 시스템 평가=23,38,2

제3장 수소의 제조기술=25,40,1

제1절 수소의 제조기술=25,40,1

1. 수소 원소의 정성적 개요=25,40,2

2. 수소 제조기술=26,41,2

3. 국내 수소제조 현황=27,42,7

제2절 물의 전기분해에 의한 수소 제조기술=33,48,2

1. 알칼리 수전해=34,49,8

2. 고체고분자 전해질 전기분해 및 고온 수증기 전기분해=41,56,2

제3절 알칼리 전해질을 이용한 수전해 기술개발=43,58,1

1. 대용량 수산화가스 발생기 제작(30N㎥／hr)=43,58,1

2. 수소와 산소 분리형 전해장치 제작(3N㎥／hr)=43,58,4

제4절 고체고분자 전해질을 이용한 수전해 기술개발=47,62,1

1. SPE 수전해 시스템의 특징=47,62,2

2. SPE 수전해 시스템의 구성 및 설계=48,63,4

3. 수전해 cell의 설계=51,66,3

4. SPE 수전해 단위 cell의 제작=53,68,2

5. 수전해 실험 및 결과=54,69,8

제4장 수소의 저장기술=62,77,1

제1절 수소의 저장기술=62,77,1

1. 기체수소의 고압저장=62,77,2

2. 액체수소로의 저장=63,78,1

3. 수소저장합금에 의한 저장=63,78,2

4. 기타 저장기술=64,79,7

제2절 수소저장합금에 의한 수소저장=70,85,1

1. 수소저장합금에 의한 수소의 저장=70,85,3

2. 수소저장합금=73,88,4

3. 수소저장합금의 선정 및 제조=76,91,2

4. 수소저장합금의 특성실험=78,93,15

제3절 5N㎥ 용량의 수소 저장장치 시제품 제작=93,108,1

1. 수소저장탱크의 설계=93,108,4

2. 수소저장합금의 대용량 제조=96,111,1

3. 수소저장탱크의 시제품 제작=96,111,5

제5장 수소의 연소기술=101,116,1

제1절 수소의 연소기술=101,116,1

1. 수소의 연소특성=101,116,2

2. 수소 연소장치=102,117,2

제2절 수산화가스 연소장치 개발=103,118,1

1. 시제품 개발사양=103,118,1

2. 가스버너의 구조=103,118,1

3. 시스템 성능실험=103,118,4

제3절 1N㎥／hr 용량의 수소 연소장치 설계=107,122,1

1. 수소 연소기=107,122,2

2. 연소기 기본설계=108,123,2

3. 부대장치=109,124,2

제6장 결론=111,126,2

참고문헌=113,128,4

부록:SPE 수전해 실험장치 운전 manual=117,132,12

그림목차

[그림 2-1] 수소에너지 시스템의 이용 체계도=8,23,1

[그림 2-2] EU-캐나다 EQHHPP계획의 개념도=11,26,1

[그림 2-3] Solar-Wasserstoff-Bayern 시스템이 설치된 전경=14,29,1

[그림 2-4] SWB(Solar Wasserstoff Bayern) 프로젝트 개요=14,29,1

[그림 2-5] INTA solar hydrogen production=15,30,1

[그림 2-6] Schatz solar hydrogen process=16,31,1

[그림 2-7] 수소에너지 시스템 사회의 상상도=17,32,1

[그림 2-8] WE-net hydrogen energy system flow=17,32,1

[그림 2-9] renewable hydrogen generation and vehicle fueling system 개요=19,34,1

[그림 2-10] Generic system=19,34,1

[그림 2-11] 일본에 설치된 수소충전소(WE-net)=20,35,1

[그림 2-12] stuart energy의 수소충전소=22,37,1

[그림 2-13] TotalFinaElf 수소충전소=22,37,1

[그림 2-14] 수소에너지 시스템의 예시=24,39,1

[그림 3-1] 제철소에서의 석탄 변환 과정=29,44,1

[그림 3-2] 국내 수소 제조업체 현황=33,48,1

[그림 3-3] 물의 전기분해에서 이상적인 동작조건=36,51,1

[그림 3-4] 고온 수증기 전기분해 셀의 구조=42,57,1

[그림 3-5] 30N㎥／hr 용량의 수산화가스 발생기 전면부=44,59,1

[그림 3-6] 시스템 구성품 사진=45,60,1

[그림 3-7] 알칼리 수전해장치=46,61,1

[그림 3-8] SPE 수전해반응 개요도=47,62,1

[그림 3-9] SPE 수전해 시스템장치 개요도=49,64,1

[그림 3-10] 전해실험장치 사진=50,65,1

[그림 3-11] SPE 수전해 단위 셀 구조도=52,67,1

[그림 3-12] 촉매귀금속 loding량에 따른 cell 전류변화=55,70,1

[그림 3-13] cell 온도에 따른 cell 전류변화=56,71,1

[그림 3-14] cell clamping 압력에 따른 cell 전류변화=57,72,1

[그림 3-15] 유로급전판 종류에 따른 cell 전류변화=58,73,1

[그림 3-16] 지지급전체 종류에 따른 cell 전류변화=59,74,1

[그림 4-1] 수소저장합금의 PCT곡선=72,87,1

[그림 4-2] 수소의 저장ㆍ방출 메카니즘=73,88,1

[그림 4-3] 여러 가지 수소저장합금의 평형분해압과 온도와의 관계=75,90,1

[그림 4-4] PCT 측정장치=77,92,1

[그림 4-5] MmNi4.5(이미지참조)Mn0.5(이미지참조) 합금의 PCT 측정결과=79,94,1

[그림 4-6] MmNi4.5(이미지참조)Cr0.5(이미지참조) 합금의 PCT 측정결과=80,95,1

[그림 4-7] MmNi4.5(이미지참조)Mn0.25(이미지참조)Cr0.25(이미지참조) 합금의 PCT 측정결과=81,96,1

[그림 4-8] MmNi4.7(이미지참조)Al0.3(이미지참조) 합금의 수소흡수 PCT 측정결과=82,97,1

[그림 4-9] Ti0.9(이미지참조)Zr0.1(이미지참조)Mn0.9(이미지참조)Cr0.4(이미지참조)V0.2(이미지참조) 합금의 PCT 측정결과(흡수)=83,98,1

[그림 4-10] Ti0.9(이미지참조)Zr0.1(이미지참조)Mn0.9(이미지참조)Cr0.4(이미지참조)V0.2(이미지참조) 합금의 PCT 측정 결과(방출)=84,99,1

[그림 4-11] TiMn1.5(이미지참조)V0.5(이미지참조) 합금의 PCT 측정결과(흡수)=85,100,1

[그림 4-12] TiMn1.5(이미지참조)V0.5(이미지참조) 합금의 PCT 측정결과(방출)=86,101,1

[그림 4-13] TiCr1.4(이미지참조)Mn0.6(이미지참조) 합금의PCT 측정결과(흡수)=87,102,1

[그림 4-14] TiCr1.4(이미지참조)Mn0.6(이미지참조) 합금의 PCT 측정결과(방출)=88,103,1

[그림 4-15] TiMn1.5(이미지참조) 합금의 PCT 측정결과(흡수)=89,104,1

[그림 4-16] TiMn1.5(이미지참조) 합금의 PCT 측정 결과(방출)=90,105,1

[그림 4-17] MmNi4.7(이미지참조)Al0.3(이미지참조) 합금의 2O회 사이클링후 PCT 측정결과=91,106,1

[그림 4-18] MmNi4.7(이미지참조)Al0.3(이미지참조) 합금의 1,100회 사이클링후 PCT측정결과=92,107,1

[그림 4-19] 진공용해로=97,112,1

[그림 4-20] 제조한 MmNi4.7(이미지참조)A10.3(이미지참조) 합금의 PC1 특성곡선(1회)=98,113,1

[그림 4-21] 제조한 MmNi4.7(이미지참조)A10.3(이미지참조) 합금의 PC1 특성곡선(4회)=99,114,1

[그림 4-22] 수소저장탱크 시제품=100,115,1

[그림 5-1] 버너 연소실험 사진=104,119,2

[그림 5-2] 수산가스 연소용 가스버너 완성품=106,121,1

[그림 5-3] 연소노즐 assembly 사진=106,121,1

[그림 5-4] 노즐의 구조=108,123,1

[그림 5-5] baffle plate 타입의 보염기=110,125,1

표목차

[표 3-1] 수소 제조기술의 분류=27,42,1

[표 3-2] 제철소에서 발생되는 가스의 조성=28,43,1

[표 3-3] 수소의 발생원=31,46,1

[표 3-4] 국내 유통 수소생산 원료 및 생산능력=32,47,1

[표 3-5] 전해 셀 전압에서 각각의 구성 성분값=37,52,1

[표 3-6] SPE 수전해 단위 셀의 구성요소별 dimension과 specification=54,69,1

[표 4-1] 알칼리금속 수소화물의 이론적 수소저장 용량=66,81,1

[표 4-2] 기체,액체,고체수소와 수소저장합금의 밀도와 수소함량=72,87,1

[표 4-3] 수소저장합금의 특성 비교=76,91,1

[표 4-4] 선정된 수소저장합금의 특성=77,92,1

[표 4-5] 선정된 수소저장합금의 특성실험 결과=78,93,1

[표 5-1] 수소 및 기체연료의 연소특성=101,116,1

[표 5-2] 2N㎥／hr 수소 연소실험에서 사용하였던 기초 계산자료=109,124,1

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