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[국내논문] 에너지 저장 및 변환용 입자 기술 원문보기

기계저널 : 大韓機械學會誌, v.52 no.5 = no.378, 2012년, pp.35 - 39  

장희동 (한국지질자원연구원 희유자원연구센터)

초록
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이 글에서는 에너지 저장 및 변환 장치로 대표적인 리튬이온 이차전지연료전지, 염료감응형 태양전지와 관련된 입자 기술과 연구개발 동향에 대해서 소개하고자 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 신재생에너지에 대한 대규모 투자 및 연구개발을 통하여 신재생에너지 공급량을 늘려야 할 필요성이 있다. 따라서 이 글에서는 신재생에너지 분야의 에너지 변환 및 저장 장치로 대표적인 리튬이온 이차전지, 연료 전지 및 염료감응형 태양전지와 관련된 입자 기술과 연구개발 동향에 대해서 간략하게 소개하고자 한다.
  • 이차전지는 화학에너지가 전기에너지로 변환되는 방전과 역방향인 충전 과정을 통하여 반복적으로 사용할 수 있는 전지를 말하며, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지 및 리튬이온폴리머전지 등이 있다. 이중에서 에너지 밀도가 가장 우수한 리튬이온 이차전지에 대하여 소개하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
과거의 에너지 변환은 어떤 특징이 있었는가? 에너지는 역학, 열, 전기, 빛, 화학, 핵에너지 등으로 존재하는 형태에 따라서 분류할 수 있고, 이들은 다른 형태의 에너지로도 변환이 가능하다. 과거의 에너지 변환은 저효율적인 에너지 변환방식이 주로 이용되어 왔으며, 다양한 환경오염을 유발하였다. 요즘 들어 이와 같은 에너지 변환방식이 아닌 환경오염을 최대한 억제하면서 고효율의 에너지로 변환하는 방법에 대해 관심이 집중되고 있다.
신재생에너지원 개발이 특히 주목을 받는 이유는 무엇인가? 요즘 들어 이와 같은 에너지 변환방식이 아닌 환경오염을 최대한 억제하면서 고효율의 에너지로 변환하는 방법에 대해 관심이 집중되고 있다. 특히 큰 문제점으로 부각되고 있는 지구온난화 유발 가스인 이산화탄소(CO2)의 발생을 억제하고 전기에너지로 변환될 수 있는 신재생에너지원 개발이 전 세계적인 주목을 받고 있다. 선진국의 경우, 화석에너지 의존도에서 탈피하여 다각적인 에너지원으로서 신재생에너지를 이용하고자 많은 노력을 기울이고 있다.
리튬이온 전지가 각종 이동통신용 기기의 에너지원으로 사용되는 이유는? 리튬이온 전지는 1990년대 이후 휴대용 소형 전자기기의 에너지원으로서 현재 대부분의 이동 통신용기기 및 휴대용 전자기기의 전원으로 주로 사용되고 있다. 그 이유는 리튬이온 이차전지는 작동전압이 3.6~3.7볼트(V)로 높아서 니카드전지나 니켈수소 전지 3개를 직렬 연결했을 때 얻는 전압과 동일하고, 에너지밀도가 커서 동일 용량을 갖는 니카드전지와 비교해서 무게는 절반으로, 부피는 40~50% 정도로 작아질 수 있기 때문이다.
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