KR20090065196A - 필터, 이를 구비한 수소 발생기 및 연료 전지 발전 시스템 - Google Patents

필터, 이를 구비한 수소 발생기 및 연료 전지 발전 시스템 Download PDF

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KR20090065196A
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장재혁
구보성
채경수
길재형
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Abstract

필터, 이를 구비한 수소 발생기 및 연료 전지 발전 시스템이 개시된다. 기체에 동반된 물을 제거하는 필터(filter)로서, 양측에 개구부가 각각 형성되는 프레임(frame)과, 개구부에 결합되며 관통홀이 형성되어 기체를 통과시키는 커버(cover)와, 프레임의 내부에 충전되어 물을 흡수하는 복수의 에어로젤(aerogel) 입자를 포함하는 필터는, 프레임 내부에 충전되는 복수의 에어로젤 입자에 수소를 통과시킴으로써, 수소 발생 시 야기되는 전해질 수용액의 역류 현상을 제거하여, 결과적으로 수소 발생기의 수소 발생 효율을 높일 수 있다.
역류 방지, 필터, 연료 전지, 수소 발생기

Description

필터, 이를 구비한 수소 발생기 및 연료 전지 발전 시스템{Filter, hydrogen generator and fuel cell power generation system having the same}
본 발명은 필터, 이를 구비한 수소 발생기 및 연료 전지 발전 시스템에 관한 것이다.
연료 전지란 연료(수소, LNG, LPG, 메탄올 등)와 공기의 화학 에너지를 전기 화학적 반응에 의해 전기 및 열로 직접 변환시키는 장치이다. 기존의 발전기술이 연료의 연소, 증기 발생, 터빈 구동, 발전기 구동 과정을 취하는 것과 달리 연소 과정이나 구동 장치가 없으므로 효율이 높을 뿐만 아니라 환경문제를 유발하지 않는 새로운 개념의 발전 기술이다.
연료 전지 중에서 소형 휴대용 전자기기에 적용하기 위해서 연구 중인 연료 전지는 수소를 연료로 이용하는 고분자 전해질 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)와 직접 메탄올 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)와 같이 액체 연료를 직접 연료로 이용하는 직접액체 연료 전지가 있다. 수소를 연료로 이용하는 PEMFC는 출력밀도가 높으나, 수소를 공급하기 위한 장치가 별도로 필요하게 되며, 수소를 공급하기 위하여, 수소 저장 탱크 등을 이용하면 부피 도 커지고 보관의 위험성을 내재하게 된다.
종래 고분자형 전해질 연료 전지의 수소 발생에 이용되는 방법은 알루미늄의 산화 반응, 금속 보로하이드라드계의 가수 분해 및 금속 전극체 반응으로 나뉘어 질 수 있으며, 그 중 수소의 발생을 효율적으로 조절 가능한 방법으로 금속 전극체를 이용한 방법이 있다. 이는 주로 마그네슘의 전극이 Mg2+ 이온으로 이온화 되면서 얻어지는 전자를 다시 도선을 통하여 다른 금속체에 연결하여 물의 분해 반응으로 수소를 발생시키는 방법으로서, 연결된 도선의 단락, 사용되는 전극체 간의 간격 및 사이즈와 관계되어 수소의 발생을 조절 할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 수소 발생 방법에 의하는 경우, 수소 발생 시, 반응 수용액이 연료 전지 스택(stack)으로 역류하여 문제가 되어 왔다. 이에 수소 발생 시의 수용액 역류 현상을 제거하는 필터와 이를 구비하는 수소 발생기 및 연료 전지 발전 시스템이 요구되고 있다.
본 발명은, 프레임 내부에 충전되는 복수의 에어로젤 입자에 수소를 통과시킴으로써, 수소 발생 시 전해질 수용액의 역류 현상을 제거하는 필터, 이를 구비한 수소 발생기 및 연료 전지 발전 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기체에 동반된 물을 제거하는 필터(filter)로서, 양측에 개구부가 각각 형성되는 프레임(frame)과, 개구부에 결합되며 관통홀이 형성되어 기체를 통과시키는 커버(cover)와, 프레임의 내부에 충전되어 물을 흡수하는 복수의 에어로젤(aerogel) 입자를 구비하는 필터가 제공된다.
에어로젤 입자는 황(S) 및 셀레늄(Se) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
관통홀의 사이즈는 에어로젤 입자의 사이즈 보다 작을 수 있다.
에어로젤 입자 사이에 삽입되어 수소의 이동 경로를 우회시키는 우회판을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전해질 수용액을 분해하여 수소를 발생시키는 장치로서, 전해질 수용액을 담는 전해조와, 전해조 내부에 결합되고 전자를 발생시키는 양극(anode)과, 전해조 내부에 결합되고, 양극에서 전자를 받아 수소를 발생시키는 음극(cathode)과, 전해조에 결합되고 양측에 개구부가 각각 형성되는 프레임과, 개구부에 결합되며 관통홀이 형성되어 수소를 통과시키는 커버와, 프레임의 내부에 충전되어 수소에 동반된 전해질 수용액을 흡수하는 복수의 에어로젤 입자를 구비하는 수소 발생기가 제공된다.
에어로젤 입자는 황(S) 및 셀레늄(Se) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
관통홀의 사이즈는 에어로젤 입자의 사이즈 보다 작을 수 있다.
에어로젤 입자 사이에 삽입되어 수소의 이동 경로를 우회시키는 우회판을 더 구비할 수 있다.
양극 및 음극과 전기적으로 연결되어 양극과 음극 간의 통전을 제어하는 컨 트롤 유닛(control unit)을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전해질 수용액을 분해하여 발생된 수소를 이용하여 전기 에너지를 생산하는 시스템으로서, 전해질 수용액을 담는 전해조와, 전해조 내부에 결합되고 전자를 발생시키는 양극과, 전해조 내부에 결합되고, 양극에서 전자를 받아 수소를 발생시키는 음극과, 전해조에 결합되고 양측에 개구부가 각각 형성되는 프레임과, 개구부에 결합되며 관통홀이 형성되어 수소를 통과시키는 커버와, 프레임의 내부에 충전되어 수소에 동반된 전해질 수용액을 흡수하는 복수의 에어로젤 입자와, 음극에서 생성된 수소의 화학 에너지를 변환하여 전기 에너지를 생산하는 연료 전지를 구비하는 연료 전지 발전 시스템이 제공된다.
에어로젤 입자는 황(S) 및 셀레늄(Se) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
관통홀의 사이즈는 에어로젤 입자의 사이즈 보다 작을 수 있다.
에어로젤 입자 사이에 삽입되어 수소의 이동 경로를 우회시키는 우회판을 더 구비할 수 있다.
양극 및 음극과 전기적으로 연결되어 양극과 음극 간의 통전을 제어하는 컨트롤 유닛을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 프레임 내부에 충전되는 복수의 에어로젤 입자에 수소를 통과시킴으로써, 수소 발생 시 야기되는 전해질 수용액의 역류 현상을 제거하여, 결과적으로 수소 발생기의 수소 발생 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 필터, 이를 구비한 수소 발생기 및 연료 전지 발전 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 필터의 일 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 필터의 일 실시예를 나타낸 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 필터(100), 프레임(110), 에어로젤(aerogel) 입자(120), 커버(130), 관통홀(132), 우회판(140)이 도시되어 있다.
본 실시예에 따르면, 프레임(110) 내부에 충전되는 복수의 에어로젤 입자(120)를 이용하여 기체에 동반된 물을 제거함으로써, 물의 수소 발생기로의 역류를 방지하는 필터(100)가 제시된다.
프레임(110)은, 그 내부에 복수의 에어로젤 입자(120)가 충전될 수 있고, 양측에 개구부가 형성될 수 있다. 이에 따라, 전해질 수용액과 같은 물이 포함되어 있는 기체, 예를 들어, 수소는 복수의 에어로젤 입자(120)를 지나면서 기체, 예를 들어, 수소에 동반되어 있는 물이 제거될 수 있다.
커버(130)는, 프레임(110)에 형성되는 개구부에 각각 결합되며, 양면 간에 관통홀(132)이 형성되어 기체, 예를 들어, 수소를 통과시킬 수 있다. 또한, 커 버(130)에 형성되는 관통홀(132)의 사이즈는 에어로젤 입자(120)의 사이즈 보다 작을 수 있으므로, 에어로젤 입자(120)가 관통홀(132)을 빠져나가지 못하고 커버(130)에 지지되어 기체, 예를 들어, 수소에 동반된 물을 흡수할 수 있다.
본 실시예의 경우, 커버(130)와 프레임(110)이 별개의 구성 요소로 이루어진 경우를 일 예로 하여 제시하였으나, 이뿐만 아니라, 필터(100)의 제조 공정 상, 커버(130)와 프레임(110)이 일체로 구성되어 제조되어 있는 경우도 포함할 수 있음은 물론이다.
복수의 에어로젤 입자(120)는, 프레임(110)의 내부에 충전되어 기체, 예를 들어, 수소에 동반된 물을 흡수할 수 있다. 에어로젤 입자(120)는 각 입자의 내부에 마이크로 사이즈(micro size)의 작은 기공이 분포되어 있는 미세공성(microporous) 입자로서, 전해질 수용액과 같은 물을 쉽게 흡수할 수 있다. 또한, 기체, 예를 들어, 수소는 이들 에어로젤 입자(120) 입자 사이로 또는 내부 기공을 통하여 압력의 증가 없이 원활히 외부로 나갈 수 있다.
한편, 에어로젤 입자(120)는 황(S) 또는 셀레늄(Se)을 포함하여 이루어지거나, 황 및 셀레늄을 모두 포함하여 이루어질 수 있다. 황 또는 셀레늄을 포함함에 따라, 기체, 예를 들어, 수소에 동반된 중금속 이온, 염 등의 불순물을 제거할 수도 있어, 결과적으로 보다 순수한 기체를 얻을 수 있다.
우회판(140)은, 복수의 에어로젤 입자(120) 사이에 삽입되어 기체, 예를 들어, 수소의 이동 경로를 우회시킬 수 있다. 즉, 우회판(140)의 일측이 프레임(110)의 내측면에 결합되어 우회판(140)이 복수의 에어로젤 입자(120) 내에 삽입됨으로 써, 기체, 예를 들어, 수소가 프레임(110)의 일측에 형성된 개구부에서 타측에 형성된 개구부로 이동할 때, 우회판(140)에 의하여 가로 막혀 이동 경로가 길어지므로, 기체, 예를 들어, 수소는 에어로젤 입자(120)와 보다 많이 접촉하게 되어 물이 보다 효과적으로 제거될 수 있다.
본 실시예의 경우, 프레임(110)의 내부에 우회판(140)이 별개의 구성 요소로서 결합되는 경우를 일 예로서 제시하여 설명하였으나, 이뿐만 아니라, 필터(100)의 제조 공정 상, 프레임(110)과 우회판(140)이 일체로 구성되어 제조되어 있는 경우도 포함할 수 있음은 물론이다.
본 실시예에 따르면, 복수의 에어로젤 입자(120)를 사용함으로써, 기체, 예를 들어, 수소에 동반된 물을 효과적으로 제거할 수 있으며, 우회판(140)을 사용함으로써, 기체, 예를 들어, 수소의 이동 경로를 보다 길게 할 수 있어 보다 효과적으로 기체, 예를 들어, 수소에 동반된 물을 제거하고 순수한 수소를 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 측면에 따른 수소 발생기의 일 실시예에 따른 수소 발생기를 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 측면에 따른 수소 발생기의 일 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 수소 발생기의 일 실시예를 나타낸 분해사시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 수소 발생기(200), 전해조(250), 방출구(255), 양극(anode, 260), 음극(cathode, 265), 필터(270), 프레임(210), 에어로젤 입자(220), 커버(230), 관통홀(232), 우회판(240), 컨트롤 유닛(280)이 도시되 어 있다.
본 실시예에 따르면, 프레임(210)과 커버(230)에 지지되는 복수의 에어로젤 입자(220)를 이용하여 기체에 동반된 물을 제거함으로써, 전해조(250) 내의 전해질 수용액이, 발생되는 수소와 함께 역류하는 것을 방지하는 수소 발생기(200)가 제시된다.
본 실시예의 경우, 프레임(210), 에어로젤 입자(220), 커버(230), 관통홀(232) 및 우회판(240)은 본 발명의 일 측면에 따른 필터(270)의 일 실시예와 동일 또는 상응하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하고, 이하, 전술한 일 실시예와 차이점인 전해조(250), 양극(260), 음극(265) 및 컨트롤 유닛(280)에 대한 구성, 결합 관계 및 기능에 대하여 설명하도록 한다.
전해조(250)는, 분해 반응에 의해 수소를 방출하는 전해질 수용액을 담을 수 있다. 전해조(250)의 일측에는 개구부가 형성되어, 이 개구부에 필터(270)가 결합될 수 있고, 필터(270)에 형성되는 개구부 중 수소가 방출되는 측 필터(270)의 커버(230) 상부의 프레임(210)에는 방출구(255)가 결합될 수 있다.
또한, 전해조(250)의 타측에는 양극(260) 및 음극(265)과 전기적으로 연결된 컨트롤 유닛(280)이 결합될 수 있으며, 전해조(250)의 내부에는 양극(260), 음극(265)이 결합되어, 전해조(250) 내부에 담긴 전해질 수용액에 의해 수소 발생 반응이 일어날 수 있다.
전해질 수용액은 LiCl, KCl, NaCl, KNO3, NaNO3, CaCl2, MgCl2, K2SO4, Na2SO4, MgSO4, AgCl 등이 사용될 수 있으며, 전해질 수용액은 수소 이온을 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 필터(270)의 프레임(210), 전해조(250) 및 방출구(255)가 하나의 연결된 구조로 이루어진 경우를 일 예로 제시하였으나, 이뿐만 아니라, 필터(270)의 프레임(210), 전해조(250) 및 방출구(255)가 각각이 분리된 구조로 제조되고, 이를 별도의 체결 수단으로 결합한 경우도 포함할 수 있음은 물론이다.
또한, 전해조(250)에 방출구(255)가 일체로 포함되어 형성되고, 필터(270)의 커버(230)가 방출구(255)의 위치와 상응하게 위치하도록 전해조(250)의 내부에 필터(270)의 프레임(210)을 삽입시키는 경우도 포함할 수 있음도 물론이다.
양극(260)은, 활성 전극으로, 전해조(250) 내부에 결합되고 전자를 발생시킬 수 있다. 양극(260)은, 예를 들어, 마그네슘(Mg)으로 이루어질 수 있으며, 이 양극(260)과 수소의 이온화 경향의 차이 때문에 양극(260)이 물 속에서 전자를 내어 놓으며 마그네슘 이온(Mg2+)으로 산화될 수 있다.
이 때 생성되는 전자는 양극(260)과 전기적으로 연결된 컨트롤 유닛(280)으로 이동하며 컨트롤 유닛(280)과 전기적으로 연결되는 음극(265)으로 이동될 수 있다. 따라서, 양극(260)은 전자를 생성함에 따라서 소모하게 되며 일정 시간이 경과한 후 교체할 수 있도록 한다. 또한, 양극(260)은 후술할 음극(265)에 비하여 상대적으로 이온화 경향이 큰 금속으로 이루어질 수 있다.
음극(265)은, 비활성 전극으로 양극(260)과 달리 소모되지 않기 때문에 양극(260)의 두께보다 얇게 구현할 수 있다. 음극(265)은, 전해조(250) 내부에 결합 되고, 양극(260)에서 발생된 전자를 받아 수소를 발생시킬 수 있다. 음극(265)은, 예를 들어, 스테인리스 스틸(Stainless Steel)로 이루어질 수 있으며, 전자와 반응하여 수소를 발생시킬 수 있다. 즉, 음극(265)에서의 화학반응을 살펴보면, 음극(265)에서는 물이 양극(260)으로부터 이동한 전자를 받아 수소로 분해된다.
상술한 화학 반응식을 하기의 화학식 1와 같다.
양극(260): Mg → Mg2 + + 2e-
음극(265): 2H20 + 2e- → H2 + 2(OH)-
전반응: Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
컨트롤 유닛(280)은, 양극(260) 및 음극(265)과 전기적으로 연결되어 양극(260)과 음극(265) 간의 통전을 제어할 수 있다. 즉, 컨트롤 유닛(280)은 연료 전지에 요구되는 수소량을 전달받고, 그 요구되는 값이 크면 양극(260)에서 음극(265)으로 흐르는 전자의 양을 증가시키고, 그 요구되는 값이 작으면 양극(260)에서 음극(265)으로 흐르는 전자의 양을 감소시킨다.
예를 들어, 컨트롤 유닛(280)은 가변 저항으로 구성되어 가변 저항값을 변화시킴으로써 양극(260)과 음극(265) 사이에 흐르는 전류량을 조절하거나, 온/오프 스위치로 구성되어 온/오프 타이밍을 조절함으로써 양극(260)과 음극(265) 사이에 흐르는 전류량을 조절할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 수소에 동반된 전해질 수용액을 제거할 수 있는 필터(270)를 이용함으로써, 연료 전지에 필요한 순수한 수소를 보다 안정적이고 효율적으로 공급할 수 있는 수소 발생 장치가 제공될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 연료 전지 발전 시스템의 일 실시예를 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 연료 전지 발전 시스템의 일 실시예를 나타낸 개략도이다. 도 5를 참조하면, 연료 전지 발전 시스템(300), 수소 발생기(390), 연료 전지(395)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따르면, 프레임과 커버에 지지되는 복수의 에어로젤 입자를 이용하여 기체에 동반된 물을 제거함으로써, 전해조 내의 전해질 수용액이, 발생되는 수소와 함께 역류하는 것을 방지하여, 안정적으로 전기 에너지를 생산하는 연료 전지(395) 시스템이 제시된다.
본 실시예의 경우, 수소 발생기(390)에 대한 구성은 본 발명의 다른 측면에 따른 수소 발생기(390)의 일 실시예와 동일 또는 상응하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하고, 이하, 전술한 일 실시예와 차이점인 연료 전지(395)에 대하여 설명하도록 한다.
연료 전지(395)는, 음극에서 생성된 수소의 화학 에너지를 변환하여 전기 에너지를 생산할 수 있다. 즉, 물을 제거하는 필터를 구비한 수소 발생기(390)에서 발생된 순수한 수소는 연료 전지(395)의 연료극으로 이동될 수 있고, 이에 따라, 상술한 수소 발생기(390)에서 생성된 수소의 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여 직류 전류를 생산할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 필터를 구비한 수소 발생기(390)에서 발생된 수소를 공급 받아 연료 전지(395)로 공급하여 전기 에너지를 생산함으로써, 보다 효율적이고 안정적인 연료 전지 발전 시스템(300)을 구현할 수 있다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 필터의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 필터의 일 실시예를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 측면에 따른 수소 발생기의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른 수소 발생기의 일 실시예를 나타낸 분해사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 측면에 따른 연료 전지 발전 시스템의 일 실시예를 나타낸 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 필터(filter) 110: 프레임(frame)
120: 에어로젤(aerogel) 입자 130: 커버(cover)
132: 관통홀 140: 우회판
200: 수소 발생기 300: 연료 전지 발전 시스템

Claims (14)

  1. 기체에 동반된 물을 제거하는 필터(filter)로서,
    양측에 개구부가 각각 형성되는 프레임(frame)과;
    상기 개구부에 결합되며, 관통홀이 형성되어 상기 기체를 통과시키는 커버(cover)와;
    상기 프레임의 내부에 충전되어, 상기 물을 흡수하는 복수의 에어로젤(aerogel) 입자를 포함하는 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에어로젤 입자는 황(S) 및 셀레늄(Se) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀의 사이즈(size)는 상기 에어로젤 입자의 사이즈 보다 작은 것을 특징으로 하는 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에어로젤 입자 사이에 삽입되어 상기 기체의 이동 경로를 우회시키는 우회판을 더 포함하는 필터.
  5. 전해질 수용액을 분해하여 수소를 발생시키는 장치로서,
    상기 전해질 수용액을 담는 전해조와;
    상기 전해조 내부에 결합되고 전자를 발생시키는 양극(anode)과;
    상기 전해조 내부에 결합되고, 상기 양극에서 상기 전자를 받아 상기 수소를 발생시키는 음극(cathode)과;
    상기 전해조에 결합되고 양측에 개구부가 각각 형성되는 프레임과;
    상기 개구부에 결합되며, 관통홀이 형성되어 상기 수소를 통과시키는 커버와;
    상기 프레임의 내부에 충전되어, 상기 수소에 동반된 상기 전해질 수용액을 흡수하는 복수의 에어로젤 입자를 포함하는 수소 발생기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 에어로젤 입자는 황 및 셀레늄 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소 발생기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 관통홀의 사이즈는 상기 에어로젤 입자의 사이즈 보다 작은 것을 특징으로 하는 수소 발생기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 에어로젤 입자 사이에 삽입되어 상기 수소의 이동 경로를 우회시키는 우회판을 더 포함하는 수소 발생기.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 양극 및 상기 음극과 전기적으로 연결되어 상기 양극과 상기 음극 간의 통전을 제어하는 컨트롤 유닛(control unit)을 더 포함하는 수소 발생기.
  10. 전해질 수용액을 분해하여 발생된 수소를 이용하여 전기 에너지를 생산하는 시스템으로서,
    상기 전해질 수용액을 담는 전해조와;
    상기 전해조 내부에 결합되고 전자를 발생시키는 양극과;
    상기 전해조 내부에 결합되고, 상기 양극에서 상기 전자를 받아 상기 수소를 발생시키는 음극과;
    상기 전해조에 결합되고 양측에 개구부가 각각 형성되는 프레임과;
    상기 개구부에 결합되며, 관통홀이 형성되어 상기 수소를 통과시키는 커버와;
    상기 프레임의 내부에 충전되어 상기 수소에 동반된 상기 전해질 수용액을 흡수하는 흡습제와;
    상기 프레임의 내부에 충전되어, 상기 수소에 동반된 상기 전해질 수용액을 흡수하는 복수의 에어로젤 입자와;
    상기 음극에서 생성된 상기 수소의 화학 에너지를 변환하여 상기 전기 에너지를 생산하는 연료 전지를 포함하는 연료 전지 발전 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 에어로젤 입자는 황 및 셀레늄 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 발전 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 관통홀의 사이즈는 상기 에어로젤 입자의 사이즈 보다 작은 것을 특징으로 하는 연료 전지 발전 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 에어로젤 입자 사이에 삽입되어 상기 수소의 이동 경로를 우회시키는 우회판을 더 포함하는 연료 전지 발전 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 양극 및 상기 음극과 전기적으로 연결되어 상기 양극과 상기 음극 간의 통전을 제어하는 컨트롤 유닛을 더 포함하는 연료 전지 발전 시스템.
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