수소차는 수소 연료 전지(Fuel Cell)를 사용하여 에너지를 생성해 주행에 필요한 전력을 공급하는 자동차입니다. 수소 연료 전지의 작동 원리는 다음과 같습니다:
수소 연료 탱크
수소차의 기본 연료인 압축 수소가 수소 연료 탱크에 저장됩니다. 수소는 자연 상태에서 존재하지 않기 때문에, 주로 천연가스 또는 물로부터 추출한 뒤 압축하게 됩니다.
연료 전지 스택
수소와 산소는 연료 전지 스택에서 만납니다. 연료 전지는 양극, 음극, 전해질, 그리고 촉매로 이루어진 층으로 구성되어 있습니다.
전기 에너지 생성
연료 전지 스택에서, 수소 분자는 양극 측의 촉매와 만나 프로톤과 전자로 나누어집니다. 나누어진 프로톤은 전해질을 통과해 음극으로 전달되며, 전자는 전류를 흐르게 하는 회로를 따라 외부 회로에 전기 에너지를 공급하고 음극으로 돌아갑니다.
물 생성
음극 측에서, 전자와 프로톤 그리고 공기 중 산소 분자가 만나 물(water)로 합쳐집니다. 이렇게 생성된 물은 배출되며, 따라서 수소차의 배출물은 물밖에 없어 환경 친화적이라 할 수 있습니다.
전기 모터
연료 전지에서 발생한 전기 에너지는 전기 모터로 전달되어, 주행에 필요한 기계적 에너지를 얻습니다. 전기 모터에 의해 생성된 동력으로 차량의 바퀴가 움직이며, 수소차는 전진하게 됩니다.
수소차의 작동 원리를 알아보았습니다. 요약하면, 수소 연료 전지에서 수소와 산소가 반응해 전기 에너지를 생성하고, 이를 전기 모터로 전달하여 주행에 필요한 동력을 얻는 것입니다. 이 과정에서 발생하는 배출물은 물뿐이기 때문에 환경 친화적인 차량으로 인식됩니다.