탄소나노튜브의 에너지 분양의 이용

소개글

회가 점점 기능화, 효율화됨에 따라 이전의 것과는 다른 특성을 보이는 탄소나노튜브를 이용한 연구가 이루어지고 있다. 탄소나노튜브와 같은 나노구조재료들은 그 구조와 특성으로부터 나타나는 전기‧기계적특성으로 인하여 전계 방출 디스플레이(filed emission display), 2차 전지 전극과 연료전지(secondary and fuel cell), 극미세 전자스위칭 소자와 초미세 시스템, 기체 저장(gas storage), STM‧AFM probe의 tip, 고출력 전기화학 축전기(high power electrochemical capacitors)로의 분야에 응용가능성을 제시하고 있다. 또한 반응 주형(reacting template)으로 탄소나노튜브를 사용하여 성장한 다른 재료의 나노튜브나 나노막대(nanorod)는 나노공학(nano-engineering)분야의 미래장치산업에서 응용성이 커서 최근에 관심이 고조되어 21세기의 최첨단 신소재로 각광받고 있다.

목차

Ⅰ. 탄소나노재료를 이용한 수소저장
Ⅱ. 2차전지 및 축전기에서의 탄소나노튜브의 응용
III. 탄소나노튜브를 이용한 태양전지
IV. 결 론

본문내용

Ⅰ. 탄소나노재료를 이용한 수소저장

최근에 들어, 선진국의 고도의 경제활동에 따라, 석유, 석탄, 천연가스등의 화석연료의 사용량이 현저하게 증가하고, 이에 따라 대기오염, 산성비 및 이산화탄소로 의한 지구 온난화 등의 문제가 크게 대두되고 있다. 이에 따라 어떻게 지구환경에 맞는 청정한 방법을 쓸 것인가를 많은 과학자들이 검토하고 있다. 그러나 이제는 화석연료를 상황이고 화석연료의 수요는 점점 높아간다. 따라서 이런 에너지에 대신하는 무사용하는 범위에서 해결하고, 또 에너지 보호의 관점에서도 이런 에너지원을 직접 감소시키는 것은 곤란한 공해, 재생 가능한 새로운 에너지의 개발이 현재의 긴급한 문제로 되고 있다. 이 문제에 대처할 수 있는 에너지로는 태양, 지열. 풍력, 해양에너지 등 자연에너지와 물을 원료로 하는 수소에너지가 가능하다. 이런 석유대체에너지의 연구개발은 석유 파동이래 세계 각국에서 꾸준히 진행되고 있다. 그 중에서도 궁극의 에너지원으로 불리는 수소는 원료가 무한이 존재하는 풍부한 물이고, 태양에너지와 조화되면 물을 전기분해시켜 많은 양의 수소를 만들 수가 있다. 수소를 필요에 따라 상태 그대로 연소시키면 열에너지로, 내연기관을 이용해서 기계에너지로, 또 산소와 반응시켜 전기를 발생하는 연료전지로도 이용하고 있다. 이러한 장점 외에 수소는 어떤 과정의 연소에 있어서도 용이하게 원래의 수소로 되돌아가는 우수한 잇점이 있다는 특징은 주목할 만하다. 이와 같이 수소는 자연의 순환을 방해하지 않는 청정한 이상적인 에너지이다.
수소는 가장 가벼운 원소중의 하나이고 매우 작은 분자를 가지고 있어서 다른 원료 및 원소들보다 쉽게 탱크나 파이프로부터의 출입이 가능하다. 그러나, 만일 수소가 수송 또는 동력의 원천으로서 사용되는 것이라면 비용면에서 효율이 좋게 저장하는 방법이 있을 것임에 틀림없다. 수소는 표준상태(0℃, 1atm)에서 2g이 22.4L의 큰 부피를 차지한다, 현재까지 이러한 수소를 저장하는 방법으로는 액체수소저장방법, 기체수소저장방법, 그리고 수소저장합금의 형태가 있다. 기체수소저장방법은 120~150atm의 높은 압력으로 수소를 압축하여 저장하는 방법이다. 기체수소저장방법은 높은 수소저장능력을 갖는 반면에, 이를 저장하기 위한 높은 압력이 필요하고 상온에서 수소를 다루는 위험성뿐만 아니라, 누출에 따른 위험성을 갖기 때문에 수소기체를 극히 낮은 온도에서 압축시켜 액체수소를 만들어 저장하는 액체수소저장이 응용되기 시작하였다.

참고 자료

없음