KR100879869B1 - 이송 채널 및 연료전지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촉매 반응에 의해 수소를 발생시키는 액체 연료를 사용하는 연료 전지 시스템에 관한 것으로, 특히 수소화물 용액을 연료로 사용하는 연료전지 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 연료 전지 시스템은, 수소와 산소의 전기화학반응으로 전기를 생산하는 연료전지 스택, 수소화물 용액을 저장하는 수소화물 탱크, 수소화물 용액으로부터 수소를 분리하는 반응을 촉진시키는 촉매 용액을 저장하는 촉매 용액 탱크, 수소화물 용액과 촉매 용액이 층류(laminar flow)를 이루어 이송되는 반응 이송 채널, 및 반응 이송 채널에서 생성되는 수소를 포집하여 연료전지 스택으로 전달하는 수소 포집 수단을 포함한다.
연료전지, 수소화물, NaBH4 , 층류, 이송 채널

Description

이송 채널 및 연료전지 시스템{Convey Channel and Fuel Cell System}
본 발명은 촉매 반응에 의해 수소를 발생시키는 액체 연료를 사용하는 연료 전지 시스템에 관한 것으로, 특히 수소화물 용액을 연료로 사용하는 연료전지 시스템에 관한 것이다.
연료전지는 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시키는 발전 시스템이다. 연료전지는 사용되는 전해질(electrolyte)의 종류에 따라, 인산형 연료전지, 용융탄산염형 연료전지, 고체 산화물형 연료전지, 고분자 전해질형 연료전지, 알칼리형 연료 전지 등으로 분류된다. 이들 각각의 연료전지는 기본적으로 같은 원리에 의해 작동되지만 사용되는 연료의 종류, 운전온도, 촉매, 전해질 등이 서로 다르다. 그 가운데, 고분자 전해질형 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 다른 연료전지에 비하여 출력 특성이 월등히 높고, 작동 온도가 낮으며, 아울러 빠른 시동 및 응답특성과 함께, 휴대용 전자기기용과 같은 이동용(transportable) 전원이나 자동차용 동력원과 같은 수송용 전원은 물론, 주택, 공공건물의 정지형 발전소와 같은 분산용 전원 등 그 응용 범위가 넓은 장점을 가진다.
수소는 연료전지의 애노드 전극에서 일어나는 전기화학적 산화 반응에 있어서 가장 반응성이 뛰어나고 산소와 반응한 후, 물을 생성하여 공해물질을 배출하지 않기 때문에 연료전지의 연료로 가장 적합하다. 하지만 순수 수소 가스는 자연 상태에 거의 존재하지 않기 때문에 다른 원료로부터 개질하여 얻거나, 비교적 수소 이탈이 용이한 메탄올을 직접 애노드 전극에 공급하는 방식으로 적용된다.
최근에는 NaBH4 등과 같은 수소화물을 연료로 사용하는 연료전지 시스템이 제안되기도 하였다. 수소화물을 사용하는 경우 부피비 수소저장 효율이 높으며, 수소의 채집 및 분리가 용이한 장점이 있다. 수소화물을 연료로 사용하는 연료전지 시스템은 수소화물 용액을 애노드 전극으로 공급하는 방식으로 구현되거나, 소정의 분리 과정을 통해 수소화물에서 분리된 수소 가스를 PEMFC 스택 등의 애노드 전극으로 공급하는 방식으로 구현될 수 있다.
수소화물(Hydrid)은 물과 반응하여 수소와 고열을 발생시키는 성질을 가지는 화합물이며, 예를 들어, 수소화물은 나트륨 붕소 수소화물(NaBH4), 리튬 붕소 수소화물(LiBH4), 리튬 수소화물(LiH), 나트륨 수소화물(NaH) 등이 있다. 따라서, 수소화물 수용액은 일정한 조건하에서 반응하여 수소와 산화물을 생성하고, 이때 열이 발생하게 된다.
그런데, 수소화물 용액을 연료로 사용하는 연료전지 시스템의 경우, 기동중 그 내부에 수소화물 용액, 촉매 용액 및 수소화물의 반응후 용액들이 이동한다. 이중 수소화물 용액은 점성이 높아 이동 경로를 막히게 할 염려가 있으므로, 부피에 부담을 주지 않으면서 이를 방지할 수단이 요망되었다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내부 용액의 이동 경로의 막힘을 방지할 수 있는, 수소화물 용액을 연료로 사용하는 연료전지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히 본 발명은 수소화물과 촉매용액의 반응면적을 확보하면서도 내부 용액의 이동 경로의 막힘을 방지할 수 있는, 수소화물 용액을 연료로 사용하는 연료전지 시스템을 제공하는데 그 심화된 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 전지 시스템은, 수소와 산소의 전기화학반응으로 전기를 생산하는 연료전지 스택; 수소화물 용액을 저장하는 수소화물 탱크; 수소화물 용액으로부터 수소를 분리하는 반응을 촉진시키는 촉매 용액을 저장하는 촉매 용액 탱크; 수소화물 용액과 촉매 용액이 층류(laminar flow)를 이루어 이송되는 반응 이송 채널; 및 반응 이송 채널에서 생성되는 수소를 포집하여 연료전지 스택으로 전달하는 수소 포집 수단을 포함한다.
상기 수소화물 용액은 NaBH4 용액이 될 수 있으며, 상기 촉매 용액은 말산(malic acid), 숙신산(succinic acid, 옥살산(oxalic acid), 시트르산(citric acid), 아세트산(acetic acid) 및 염산(hydrochloric acid) 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 수용액이 될 수 있다.
상기 연료전지 시스템은 상기 수소화물 용액을 반응 이송 채널의 입구로 전달하기 위한 제1 펌핑 수단; 촉매 용액을 반응 이송 채널의 입구로 전달하기 위한 제2 펌핑 수단; 및 제1 펌핑 수단이 가동될 때에는, 제2 펌핑 수단도 동시에 가동시키는 구동 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 수소 포집 수단은, 상기 반응 이송 채널에 형성된 기액 분리막; 및 상기 기액 분리막으로부터 분출되는 수소 가스를 상기 연료전지 스택으로 전달하기 위한 수소 공급관을 포함할 수 있다.
상기 수소 포집 수단은, 상기 반응 이송 채널의 출구에 연결되며, 그 상부에 내부에서 분리된 수소 가스를 상기 연료전지 스택으로 전달하기 위한 수소 공급관을 구비하는 잔여물 챔버를 포함할 수 있다.
상기 반응 이송 채널은, 직경이 2mm보다 작은 원형 단면 또는 단면적이 4mm보다 작은 가로:세로 비율이 2:1 내지 1:2인 직사각형 단면을 가질 수 있으며, 2개 이상의 서브 채널로 이루어질 수 있다.
상기 반응 이송 채널은, 상기 수소화물 용액의 유입구가 채널 내벽과 이격된 채널 중심부에 위치하고, 상기 촉매 용액의 유입구가 상기 수소화물 유입구보다 채널의 이송 경로상 앞선 위치에 위치하는 구조를 가질 수 있다.
상기 연료전지 시스템에 사용될 수 있는 본 발명의 이송 채널은, 내부로 제1 액체 및 제2 액체를 이송시키기 위한 이송 채널로서, 채널 내벽과 이격된 채널 중심부에 위치한 상기 제2 액체의 유입구; 및 상기 제2 액체의 유입구보다 채널의 이송 경로상 앞선 위치에 위치하는 상기 제1 액체의 유입구를 포함한다.
상기 이송 채널은 직경이 2mm 이하의 원형 단면을 가질 수 있다.
상기 구성에 따른 본 발명의 수소화물 용액을 연료로 사용하는 연료전지 시스템을 실시함에 의해, 시스템 내부 액체의 이동 경로의 막힘을 방지할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 수소화물과 촉매용액의 반응면적을 확보하면서도 내부 용액의 이동 경로의 막힘을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
예컨데, 하기 실시예에서는 본 발명의 사상을, 수소화물로서 NaBH4(sodium boro hydride)을 사용한 연료전지 시스템으로 구체화하여 설명하지만, 본 발명의 사상은 동일한 구조 및 원리로서 리튬 붕소 수소화물(LiBH4), 리튬 수소화물(LiH), 나트륨 수소화물(NaH)을 연료로 하는 연료전지 시스템에도 적용할 수 있음은 당연하며 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
또한, 본 발명의 설명에서는 연료전지 스택이라는 용어를 사용하였지만, 이는 용어 사용의 편의를 위한 것이며, 본 발명의 설명에 사용된 연료전지 스택은 적 층형 단위전지들로 이루어진 스택, 평판형 단위전지들로 이루어진 스택, 단일 단위전지만을 포함하는 단위 스택을 모두 포함하는 개념이다.
( 실시예 )
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템의 유체 이동 구조를 도시하고 있다. 본 실시예의 연료전지 시스템의 경우 수소화물 연료로서 NaBH4 용액을 사용하는 것으로 구체화한 것이다.
NaBH4 에서 수소를 분리하는 반응을 위한 촉매 용액으로는 말산(malic acid), 숙신산(succinic acid, 옥살산(oxalic acid), 시트르산(citric acid), 아세트산(acetic acid), 염산(hydrochloric acid) 중 하나 이상의 성분을 포함하는 수용액을 적용할 수 있다.
도시한 연료전지 시스템은, 수소와 산소의 전기화학반응으로 전기를 생산하는 연료전지 스택(100); 수소화물로서 NaBH4 용액을 저장하는 NaBH4 탱크(200); 상기 NaBH4 용액으로부터 수소를 분리하는 반응을 촉진시키는 촉매 용액을 저장하는 촉매 용액 탱크(300); 및 상기 NaBH4 용액과 촉매 용액이 층류(laminar flow)를 이루어 이송되는 반응 이송 채널(400)을 포함한다.
상기 반응 이송 채널(400) 내에서는 상기 층류의 경계면을 따라, NaBH4 용액과 촉매 용액이 혼합되어 하기 화학식 1에 따라 NaBH4로부터의 수소분리 반응이 발 생한다.
NaBH4 + 2H2O → NaBO2 + 4H2 + Q
상기 수소분리 반응에 따라 생성되는 수소를 포집하여 상기 연료전지 스택으로 전달하는 수소 포집 수단(500)을 상기 반응 이송 채널(400) 부근에 위치할 수 있다. 상기 수소 포집 수단(500)에서 포집된 수소는 연료전지 스택(100)의 애노드 전극으로 연료로서 공급된다.
NaBH4는 촉매 용액없이도 물과 어느정도 반응할 수 있으므로, 상기 NaBH4 용액은 이송에 영향이 없을 점도를 가지는 제한내에서 고농도인 것이 바람직하며, 상기 촉매 용액은 촉매 물질 뿐만 아니라 상기 화학식 1의 반응에 필요한 물을 공급하여야 하므로, 저농도인 것이 바람직하다.
상기 잔여물 탱크는 상기 화학식 1의 반응에 따라 생성되는 NaBO2(이 물질 또한 수용액 상태이다)를 저장하기 위한 것이다.
상기 NaBH4 탱크, 촉매 용액 탱크 및 잔여물 탱크는 일체형 카트리지로 제작될 수 있고, 이 경우 연료의 소진에 따라 상기 NaBH4 탱크 및/또는 촉매 용액 탱크의 줄어든 공간에 상기 잔여물 탱크의 확장되는 공간이 대체되도록 구현하는 것이 바람직하다.
도시하지는 않았지만, 일반적인 연료전지 시스템과 마찬가지로, 연료전지 스 택(100)에서 생성되는 전력을 외부 부하로 전달하기 위한 전력 변환부 및/또는 연료전지 스택(100)에서 생성되는 전력으로 충전되는 2차 전지와 그 충전회로를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 연료전지 스택(100)의 캐소드로의 산소를 공급하기 위한 구조로, 외부 공기가 자연스럽게 흐를 수 있는 통기 구조 및/또는 공기 펌프를 사용한 강제 송풍 구조가 적용될 수 있다.
도 2a 내지 2c는 상기 반응 이송 채널의 각 실시예에 따라 채널 단면을 따라 구분되는 층류 형태를 도시하고 있다. 상기 도 2a 내지 2c에 도시한 반응 이송 채널은 내부로 이송되는 2개의 액체간에 층류가 형성되도록, 직경이 2mm 이하인 원형 단면 또는 그 단면적이 4mm2 보다 작은 가로:세로 비율이 2:1 내지 1:2인 직사각형의 단면을 가지도록 구현할 수 있다.
도 2a의 반응 이송 채널은 가장 단순한 구조로서, 제1 입구로 유입되는 NaBH4 용액과, 제2 입구로 유입되는 촉매 용액은, 도시한 바와 같이 원형 단면에 세로 방향으로 경계면이 형성된 층류를 형성하며 이동된다. 보다 층류를 안정시키기 위해서는 비중이 큰 NaBH4 용액은 아래에 비중이 작은 촉매 용액은 위에 위치하도록, 상기 제1 입구를 중력방향으로 아래에 상기 제2 입구를 위에 형성할 수 있다.
도 2b의 반응 이송 채널은 3개의 입구를 가지며 그 중 가운데 위치한 입구로 NaBH4 용액이 유입되며, 양편에 위치한 입구로 촉매 용액이 유입되는 구조를 가진 다. 본 반응 이송 채널은 NaBH4 용액의 흐름의 양편에 촉매 용액의 흐름을 위치시켜, 상기 도 2a의 경우보다 NaBH4 용액과 이송 채널 내벽과의 접촉 면적이 작아서, 점도가 높은 NaBH4 용액에 의한 이송 속도 저하를 완화할 수 있다.
도 2c의 반응 이송 채널은 촉매 용액에 대한 입구는 흐름 경로상 미리 형성되거나 큰 직경으로 형성되고, NaBH4 용액에 대한 입구는 촉매 용액이 흐르는 경로상의 중심축상에 위치하는 구조를 가진다. 이 경우 도시한 바와 같이 코어에 위치하는 NaBH4 용액 흐름을, 촉매 용액 흐름이 둘러싸는 형태로 층류가 형성된다. 이러면, NaBH4 용액과 반응 이송 채널의 내벽과의 사이에는 항상 촉매 용액이 존재하게 되므로, 점도가 높은 NaBH4 용액이 반응 이송 채널의 내벽과 접촉하는 것을 방지하여, 매우 원할한 흐름을 보장할 수 있다.
그런데, 도 2c에 도시한 반응 이송 채널은 채널내에서 수소 이탈 반응이 일어나는 연료전지 시스템 뿐만 아니라, 성질이 다른 2개의 액체를 이송시키는 수단으로 유용하게 사용할 수도 있다. 하기에서는 도 2c에 도시한 반응 이송 채널을 단순히 이송 채널이라 칭하면서, 그 유용성에 대하여 논하겠다.
도 2c의 이송 채널은, 제1 성질을 가진 제1 용액이 이송 경로상 먼저 유입되는 제1 유입구, 및 상기 제1 성질을 가진 용액이 이송되는 경로 도중에 상기 제1 성질을 가진 용액의 흐름 중심부로 제2 성질을 가진 제2 용액이 유입되도록 유입구가 채널 중심부에 형성된 제2 유입구를 포함한다.
상기 이송 채널은 특히 채널 내벽과의 점착력이 높은 액체와 점착력이 낮은 액체의 이송에 유용한다. 즉, 도 2c에 도시한 바와 같이 점착력이 높은 제2 액체를 내부로 이동시키면, 채널 내벽과 제2 액체사이에는 항상 점착력이 낮은 제1 액체가 존재하게 되어, 채널 내벽과 제2 액체의 점착이 방지된다. 이에 따라 채널 내벽과 점착력이 높은 제2 액체도 이송 채널을 원할하게 유동할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 연료전지 시스템에 사용되는 수소 포집 장치의 일실시예를 도시하고 있다.
도시한 수소 포집 장치는, 연료전지 시스템의 반응 이송 채널(401)의 일부에 형성된 기액분리막(521), 상기 기액분리막(521)으로부터 배출되는 수소 가스를 가두기 위한 포집 챔버(531), 상기 포집 챔버(531)내에 포집된 수소를 연료전지 스택으로 전달하기 위한 수소 공급관(541)으로 이루어진다.
상기 반응 이송 채널(401)의 내부에서는 NaBH4 용액과 촉매 용액이 층류를 이루어 이동하지만, 그 경계면 상에서는 혼합 및 상기 화학식 1과 같은 수소 이탈 반응이 발생하여, 도면에 X로 표시한 반응 용액 영역이 이송 진행 방향으로 확대되는 형상으로 형성된다. X 영역에서는 수소 가스가 발생하게 되는데, 발생된 수소 가스는 상기 기액분리막(521)을 통해 배출되고, 반응 이송 채널(401)의 종단에는 상기 화학식 1의 생성물인 NaBO4 를 포함하는 잔여물이 존재하게 되고, 상기 잔여물은 잔여물 탱크로 전달된다.
상기 기액분리막(521)으로부터 배출된 수소 가스는 상기 포집 챔버(531) 내에 포집되었다가 상기 수소 공급관(541)을 통해 연료전지 스택으로 전달된다.
도 4는 본 발명의 연료전지 시스템에 사용되는 수소 포집 장치의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도시한 수소 포집 장치는, 그 상부 영역에 내부 발생 기체를 배출하기 위한 수소 공급관(542)이 형성되며, 상기 반응 이송 채널로부터 배출되는 유체를 일시 저장하기 위한 기액 분리 챔버(500)로 구현된다.
상기 반응 이송 채널(402)의 X로 표시한 영역에서는 수소 가스가 발생하는데, 발생된 수소 가스는 NaBO4 를 포함하는 잔여물과 함께 기액 분리 챔버 내부로 유입된다. 상기 기액 분리 챔버 내부에서는 가벼운 기체성분은 위로 분리되는데, 분리된 기체성분은 상기 화학식 1에 의해 발생된 수소 가스가 주성분이 된다.
상기 기액 분리 챔버(500) 하부에 축적되는 NaBO4 를 포함하는 잔여물은 잔여물 탱크로 전달되고, 상기 수소 가스는 상기 기액 분리 챔버(500) 상부 영역에 포집되었다가 상기 수소 공급관(542)을 통해 연료전지 스택으로 전달된다.
본 발명의 사상에 따른 반응 이송 채널은 NaBH4 용액과 촉매 용액이 층류를 이루도록 2mm 보다 작은 직경을 가진다. 2mm 보다 작은 직경의 채널 하나로는 충분한 양의 유체 전달이 어려우므로, 실제로는 2mm 보다 작은 직경의 서브 채널 다수 개를 통해 병렬적으로 많은 양의 유체가 전달될 수 있도록 구현할 수 있다.
그런데, 상기 반응 이송 채널을 통해 NaBH4 용액과 촉매 용액이 층류를 이루어 통과하는 도중에, 사용자의 파워오프 등에 따라 연료전지 시스템의 작동이 장시간 정지되면, 유체의 흐름이 정지된 반응 이송 채널 내에서 상기 화학식 1의 반응이 발생되고, 그 결과 발생된 잔여물에 의해 반응 이송 채널이 막힐 수 있다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이 연료전지 시스템은, NaBH4 용액 탱크(200)로부터 반응 이송 채널(400)의 입구로 NaBH4 용액을 펌핑하기 위한 제1 펌프(220) 및 촉매 용액 탱크(300)로부터 반응 이송 채널(400)의 입구로 촉매 용액을 펌핑하기 위한 제2 펌프(320), 상기 제1 펌프(220) 및 제2 펌프(320)의 구동을 제어하는 구동 제어부(900)를 포함하는 펌프 구동 구조를 가질 수 있다.
도시한 펌프 구동 구조에서, 반응 이송 채널(400)의 잔여물에 의한 막힘을 방지하기 위해, 구동 제어부(900)는 연료전지 시스템의 파워오프를 지시받는 경우, 바로 두 펌프(220, 320)의 동작을 중단하지 않고, 먼저 NaBH4 용액을 공급하는 펌프(220)의 구동을 정지시키고, 소정시간 동안 촉매 용액을 공급하는 펌프(320)를 가동시킨 후, 상기 펌프(320)의 구동을 정지시키도록 구현할 수 있다. 여기서 상기 소정시간은 촉매 용액의 이동에 의해 반응 이송 채널 내부의 NaBH4 용액이 빠져나가는 시간이 된다.
또는, 반응 이송 채널(400)의 종단 쪽에 반응 이송 채널내 유체를 흡입하는 펌프가 존재하는 구현의 경우에는, 구동 제어부(900)는 연료전지 시스템의 파워오프를 지시받아도 반응 이송 채널내의 NaBH4 용액이 배출된 시간 동안 상기 흡입 펌프의 구동을 유지하도록 구현할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 NaBH4 용액을 연료로 사용하는 연료전지 시스템을 도시한 구조도.
도 2a 내지 2c는 도 1의 반응 이송 채널의 실시예들을 각각 도시한 상면도 및 단면도.
도 3은 도 1의 수소 포집 수단의 일실시예를 도시한 구조도.
도 4는 도 1의 수소 포집 수단의 다른 실시예를 도시한 구조도.
도 5는 도 1의 채널 이송 채널에 대한 용액 펌핑 구조를 도시한 구조도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : NaBH4 용액 탱크
300 : 촉매 용액 탱크
400 : 반응 이송 채널
600 : 잔여물 탱크

Claims (12)

  1. 수소와 산소의 전기화학반응으로 전기를 생산하는 연료전지 스택;
    수소화물 용액을 저장하는 수소화물 탱크;
    상기 수소화물 용액으로부터 수소를 분리하는 반응을 촉진시키는 촉매 용액을 저장하는 촉매 용액 탱크;
    상기 수소화물 용액과 촉매 용액이 층류(laminar flow)를 이루어 이송되는 반응 이송 채널;
    상기 반응 이송 채널에서 생성되는 수소를 포집하여 상기 연료전지 스택으로 전달하는 수소 포집 수단; 및
    을 포함하는 연료전지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수소화물은,
    NaBH4인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 촉매 용액은,
    말산(malic acid), 숙신산(succinic acid, 옥살산(oxalic acid), 시트르산(citric acid), 아세트산(acetic acid) 및 염산(hydrochloric acid) 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수소화물 용액을 상기 반응 이송 채널의 입구로 전달하기 위한 제1 펌핑 수단; 및
    상기 촉매 용액을 상기 반응 이송 채널의 입구로 전달하기 위한 제2 펌핑 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 펌핑 수단이 가동될 때에는, 상기 제2 펌핑 수단도 동시에 가동시키는 구동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수소 포집 수단은, 상기 반응 이송 채널에 형성된 기액 분리막; 및
    상기 기액 분리막으로부터 분출되는 수소 가스를 상기 연료전지 스택으로 전달하기 위한 수소 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수소 포집 수단은,
    상기 반응 이송 채널의 출구에 연결되며, 그 상부에 내부에서 분리된 수소 가스를 상기 연료전지 스택으로 전달하기 위한 수소 공급관을 구비하는 잔여물 챔 버인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반응 이송 채널은,
    직경이 2mm 보다 작은 원형 단면적 또는 가로:세로 비율이 2:1 내지 1:2의 직사각형이며 4mm2보다 작은 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반응 이송 채널은, 2개 이상의 서브 채널로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 반응 이송 채널은,
    상기 수소화물 용액의 유입구가 채널 내벽과 이격된 채널 중심부에 위치하고,
    상기 촉매 용액의 유입구가 상기 수소화물 유입구보다 채널의 이송 경로상 앞선 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  11. 내부로 제1 액체 및 제2 액체를 이송시키기 위한 이송 채널에 있어서,
    채널 내벽과 이격된 채널 중심부에 위치한 상기 제2 액체의 유입구; 및
    상기 제2 액체의 유입구보다 채널의 이송 경로상 앞선 위치에 위치하는 상기 제1 액체의 유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 채널.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이송 채널은 직경이 2mm 이하의 원형 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 이송 채널.
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