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연료 전지 시스템

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도서 상세정보
자료유형 :	단행본
ISBN :	9788957612002
분류기호 :	621.312423
개인저자 :	라민, 제임스
서명/저자사항 :	연료 전지 시스템/ James Larminie,; Adrew Dicks 저; 박한웅,; 김태진 역.
원서명 :	Fuel cell systems explained, 2nd ed.
발행사항 :	서울: 아진, 2007.
형태사항 :	xiv, 510 p.: 삽화; 26 cm.
일반주기 :	권말부록으로 "몰(mol) 당 Gibbs 자유에너지 변화량의 게산", "유용한 연료전지의 식" 등 수록
서지주기 :	참고문헌과 색인수록
개인저자 :	Dics, Adrew
개인저자 :	Larminie, James
개인저자 :	박한웅
개인저자 :	김태진
분류기호 :	621.312423
언어	한국어

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KMO200701886 권 호 :
발행년 : 2007
발행처 : 아진

서 명 : 연료 전지 시스템

목차
저자 서문 = Ⅸ
서언 = Ⅹ
감사의 말 = XII
역자 후기 = XIV
제1장 서론 = 3
1.1. 수소 연료전지 - 기본원리 = 3
1.2. 전류를 제한하는 것은 무엇인가? = 8
1.3. 셀의 직렬연결 - 양극판(bipolar plate) = 10
1.4. 가스의 공급과 냉각 = 13
1.5. 연료전지의 형태 = 18
1.6. 그 밖의 셀 - 연료전지와 연료전지가 아닌 것 = 21
1.6.1. 생물학적 연료전지 = 22
1.6.2. 금속／공기 셀 = 22
1.6.3. 산화환원 흐름(redox flow) 셀 또는 재생형 연료전지 = 23
1.7. 연료전지 시스템의 그 밖의 부분 = 25
1.8. 시스템을 비교하기 위한 수치 = 28
1.9. 장점과 응용 = 29
제2장 효율과 개회로전압 = 35
2.1. 에너지와 수소 연료전지의 기전력(EMF) = 35
2.2. 다른 연료전지와 배터리의 개회로전압 = 40
2.3. 효율과 효율 한계 = 42
2.4. 효율과 연료전지의 전압 = 46
2.5. 압력과 가스 농도의 영향 = 48
2.5.1. 네른스트(Nernst) 방정식 = 48
2.5.2. 수소의 분압 = 52
2.5.3. 연료와 산화제의 이용 = 53
2.5.4. 시스템 압력 = 54
2.5.5. 응용 - 혈중 알콜농도 측정 = 55
2.6. 요약 = 57
제3장 연료전지의 동작전압 = 61
3.1. 서론 = 61
3.2. 용어 = 63
3.3. 연료전지의 비가역성 - 전압강하의 원인 = 64
3.4. 활성화손실 = 65
3.4.1. 타펠(Tafel)의 식 = 65
3.4.2. 타펠 식의 상수들 = 67
3.4.3. 활성화과전압의 감소 = 71
3.4.4. 활성화과전압의 요약 = 71
3.5. 연료교차와 내부전류 = 72
3.6. 저항손실 = 75
3.7. 물질수송손실 또는 농도손실 = 76
3.8. 비가역성의 결합 = 79
3.9. 전하이중층 = 81
3.10. 각종 비가역성의 구분 = 83
제4장 수소이온교환막 연료전지 = 91
4.1. 개요 = 91
4.2. 고분자 전해질은 어떻게 동작하는가 = 93
4.3. 전극과 전극구조 = 97
4.4. 수소이온교환막 연료전지의 수분관리 = 101
4.4.1. 문제의 개요 = 101
4.4.2. 공기흐름과 수분의 증발 = 103
4.4.3. PEMFC의 공기의 습도 = 107
4.4.4. 외부가습이 없는 PEMFC의 운전 = 111
4.4.5. 외부가습 - 원리 = 114
4.4.6. 외부가습 - 몇 가지의 방법 = 116
4.5. PEMFC의 냉각과 공기 공급 = 120
4.5.1. 공기극으로 공급되는 공기를 이용한 냉각 = 120
4.5.2. 반응용 공기와 냉각용 공기의 분리 = 121
4.5.3. PEMFC의 수냥(水冷) = 124
4.6. PEMFC의 연결 - 양극판 = 125
4.6.1. 서론 = 125
4.6.2. 양극판 상의 유로 형태 = 126
4.6.3. PEMFC의 양극판 제조법 = 127
4.6.4. 그 밖의 방식 = 132
4.7. 동작압력 = 135
4.7.1. 문제의 개요 = 135
4.7.2. 높은 동작압력에 대한 간단한 정량적 비용／이익의 분석 = 137
4.7.3. 압력의 선택에 영향을 주는 다른 요소 = 142
4.8. 반응물질의 구성 = 144
4.8.1. 일산화탄소 피독(被毒) = 144
4.8.2. 메탄올과 다른 액체연료 = 145
4.8.3. 공기 대신 순수 산소를 이용 = 146
4.9. 시스템의 예 = 146
4.9.1. 소형 12 W 시스템 = 147
4.9.2. 중형 2 kW 시스템 = 149
4.9.3. 205 kW 연료전지 엔진 = 152
제5장 알칼리 연료전지 = 159
5.1. 역사적 배경과 개요 = 159
5.1.1. 기본 원리 = 159
5.1.2. 역사적 중요성 = 160
5.1.3. 주요한 장점 = 160
5.2. 알칼리 연료전지의 종류 = 163
5.2.1. 이동전해질 AFC = 163
5.2.2. 정지전해질 AFC = 165
5.2.3. 용해(溶解)된 연료의 AFC = 168
5.3. 동작압력과 온도 = 171
5.4. 알칼리 연료전지의 전극 = 174
5.4.1. 서론 = 174
5.4.2. 소결(燒結) 니켈 분말 = 175
5.4.3. 라니 금속(Raney metals) = 175
5.4.4. 롤러압착 전극(rolled electrodes) = 176
5.5. 셀 간 연결(cell 間蓮結) = 177
5.6. 알칼리 연료전지의 문제와 발전 = 179
제6장 직접메탄올 연료전지 = 183
6.1. 서론 = 183
6.2. 연료극 반응과 촉매 = 185
6.2.1. DMFC의 전체 반응 = 185
6.2.2. 알칼리 DMFC의 연료극 반응 = 186
6.2.3. PEM-DMFC의 연료극 반응 = 187
6.2.4. 연료극으로의 연료 공급 = 189
6.2.5. 연료극의 촉매 = 191
6.3. 전해질과 연료교차 = 192
6.3.1. 연료교차는 어떻게 발생하는가 = 192
6.3.2. 연료교차를 감소시키기 위한 표준 방법 = 193
6.3.3. 개발 중인 연료교차 감소 방법 = 194
6.4. 공기극 반응과 촉매 = 196
6.5. 메탄올의 생산, 저장, 안전성 = 196
6.5.1. 메탄올의 생산 = 196
6.5.2. 메탄올의 안전성 = 198
6.5.3. 메탄올과 에탄올의 비교 = 201
6.5.4. 메탄올 저장 = 202
6.6. 직접메탄올 연료전지의 응용 = 202
제7장 중ㆍ고온 연료전지 = 211
7.1. 서론 = 211
7.2. 공통적인 특징 = 213
7.2.1. 연료의 개질 = 213
7.2.2. 연료의 이용 = 215
7.2.3. 하부사이클(bottoming cycle) = 217
7.2.4. 열교환기의 이용 - 엑서지(exergy)와 핀치기법(pinch technology) = 224
7.3. 인산 연료전지(PAFC) = 228
7.3.1. 동작 원리 = 228
7.3.2. PAFC의 성능 = 233
7.3.3. PAFC의 최근 발전 = 236
7.4. 용융탄산염 연료전지(MCFC) = 239
7.4.1. 동작 원리 = 239
7.4.2. 용융탄산염 전해질을 사용하는 의미 = 243
7.4.3. MCFC의 셀 구성 부품 = 244
7.4.4. 스택 구조와 밀봉 = 249
7.4.5. 내부개질 = 251
7.4.6. MCFC의 성능 = 253
7.4.7. 실제 MCFC 시스템 = 257
7.5. 고체산화물 연료전지(SOFC) = 262
7.5.1. 동작 원리 = 262
7.5.2. SOFC의 구성 부품 = 265
7.5.3. SOFC의 실제 설계와 스택 배치 = 270
7.5.4. SOFC의 성능 = 276
7.5.5. SOFC 복합시스템과 새로운 시스템 설계 및 하이브리드 시스템 = 278
7.5.6. 중온 SOFC = 282
제8장 연료전지로의 연료공급 = 289
8.1. 서론 = 289
8.2. 화석연료 = 292
8.2.1. 석유 = 292
8.2.2. 석유의 혼합물 : 타르샌드, 오일셰일, 가스 수화물, LPG = 293
8.2.3. 석탄과 석탄가스 = 294
8.2.4. 천연가스 = 296
8.3. 바이오연료 = 298
8.4. 연료처리의 기초 = 300
8.4.1. 연료전지의 요구 = 300
8.4.2. 탈황(脫黃) = 301
8.4.3. 수증기 개질 = 303
8.4.4. 탄소 생성과 예비 개질 = 306
8.4.5. 내부개질 = 308
8.4.6. 탄화수소의 직접 산화 = 310
8.4.7. 부분산화 개질과 자열 개질 = 312
8.4.8. 탄화수소의 열분해 또는 열분해에 의한 수소 생성 = 313
8.4.9. 고품질화 연료처리 - 일산화탄소의 제거 = 314
8.5. 실제의 연료처리 - 정지식 응용 = 316
8.5.1. 기존의 산업용 수증기개질 = 316
8.5.2. 천연가스가 공급되는 수증기개질기 내장 PEMFC와 PAFC 설비의 시스템 설계 = 317
8.5.3. 개질기와 부분산화 설계 = 321
8.6. 실제의 연료처리 - 자동차에의 응용 = 329
8.6.1. 일반적 문제 = 329
8.6.2. 자동차용 메탄올 개질 = 330
8.6.3. 마이크로스케일 메탄올 반응기 = 334
8.6.4. 가솔린개질 = 335
8.7. 전기분해장치 = 337
8.7.1. 전기분해장치의 동작 = 337
8.7.2. 전기분해장치의 응용 = 339
8.7.3. 전기분해의 효율 = 340
8.7.4. 고압 전기분해 = 341
8.7.5. 광전기분해 = 343
8.8. 생물학적 수소 생산 = 344
8.8.1. 서론 = 344
8.8.2. 광합성 = 345
8.8.3. 소화(消化) 과정에 의한 수소발생 = 347
8.9. 수소 저장Ⅰ- 수소로서 저장 = 348
8.9.1. 문제에 대한 서론 = 348
8.9.2. 안전성 = 349
8.9.3. 압축가스로서 수소 저장 = 351
8.9.4. 액체수소의 저장 = 353
8.9.5. 가역적 금속 수소화물 수소 저장 = 357
8.9.6. 탄소나노섬유에 의한 수소 저장 = 359
8.9.7. 수소 저장 방법의 비교 = 363
8.10. 수소 저장Ⅱ- 화학적 방법 = 364
8.10.1. 서론 = 364
8.10.2. 메탄올 = 366
8.10.3. 알칼리금속 수소화물 = 367
8.10.4. 수소화붕소나트륨 = 369
8.10.5. 암모니아 = 374
8.10.6. 수소 저장 방법의 비교 = 377
제9장 압축기, 터빈, 배출기, 팬, 송풍기, 펌프 = 385
9.1. 서론 = 385
9.2. 압축기의 종류 = 386
9.3. 압축기의 효율 = 389
9.4. 압축기 동력 = 391
9.5. 압축기 성능 도표 = 392
9.6. 원심압축기의 성능 도표 = 397
9.7. 압축기의 선택 - 실제의 문제 = 398
9.8. 터빈 = 400
9.9. 터빈과급기 = 404
9.10. 배출순환기 = 405
9.11. 팬과 송풍기 = 407
9.12. 막／다이어프램 펌프 = 409
제10장 연료전지 전력의 전달= 415
10.1. 서론= 415
10.2. 직류전압 조절과 전압 변환 = 416
10.2.1. 스위칭 소자 = 416
10.2.2. 스위칭조절기(switching regulator) = 419
10.3. 인버터 = 424
10.3.1. 단상 인버터 = 424
10.3.2. 3상 인버터 = 429
10.3.3. 규제의 문제와 요금 = 433
10.3.4. 역률 조정 = 434
10.4. 전동기 = 435
10.4.1. 일반적 사항 = 435
10.4.2. 유도전동기 = 436
10.4.3. 브러시리스 DC전동기 = 440
10.4.4. 스위치드 릴럭턴스 전동기 = 443
10.4.5. 전동기 효율 = 447
10.4.6. 전동기 질량 = 448
10.5. 연료전지／배터리 또는 커패시터 하이브리드 시스템 = 450
제11장 연료전지 시스템의 분석 = 459
11.1. 서론 = 459
11.2. 에너지 시스템 = 460
11.3. 유전에서 차륜(車輪)까지의 분석 = 462
11.3.1. 유전에서 차륜(車輪)까지 분석의 중요성 = 462
11.3.2. 유전에서 탱크까지의 분석 = 463
11.3.3. GM의「유전에서 차륜까지」연구의 주요한 결론 = 465
11.4. 동력전달체계 또는 구동체계 분석 = 466
11.5. 시스템의 사례 1 - PEMFC 구동 버스 = 468
11.6. 시스템의 사례 2 - 정지형 천연가스 연료공급 시스템 = 474
11.6.1. 소개 = 474
11.6.2. 흐름도와 시스템 개념 설계 = 475
11.6.3. 상세한 공학적 설계 = 480
11.6.4. 시스템 심층 분석 = 481
11.7. 맺음말 = 482
부록 1 : 1몰(mol) 당 Gibbs 자유에너지 변화량의 계산 = 485
A1.1. 수소 연료전지 = 485
A1.2. 일산화탄소 연료전지 = 488
부록 2 : 유용한 연료전지의 식 = 490
A2.1. 서론 = 490
A2.2. 산소와 공기의 사용량 = 491
A2.3. 출구 공기유량 = 493
A2.4. 수소사용량 = 494
A2.5. 물의 생성 = 495
A2.6. 발생되는 열 = 496
부록 3 : 사용 약어와 기호 = 498
A3.1. 약어 = 498
A3.2. 기호 = 501
찾아보기 = 505