KR20160114307A - Submarine hydrogen system and hydrogen management method using metal fuel - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a submarine hydrogen system using metal fuel and a submarine hydrogen management method using metal fuel. According to one aspect of the present invention, provided is the submarine hydrogen system using metal fuel, the submarine hydrogen system comprising: metal fuel storage which stores metal fuel inside a submarine; a hydrogen generator which generates hydrogen by using metal fuel; a fuel cell which receives and consumes hydrogen generated by the hydrogen generator; and hydrogen storage which stores hydrogen remaining after supply to the fuel cell; wherein, when the amount of hydrogen generated by the hydrogen generator is smaller than the amount of hydrogen required by the fuel cell, hydrogen is additionally generated in the hydrogen storage and supplied to the fuel cell, and high-temperature energy required for generation of hydrogen in the hydrogen storage is supplied from the hydrogen generator.

Description

금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템 및 수소 관리방법{SUBMARINE HYDROGEN SYSTEM AND HYDROGEN MANAGEMENT METHOD USING METAL FUEL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a submarine hydrogen system and a hydrogen management method using metal fuel,

본 발명의 실시예들은 금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템 및 수소 관리방법에 관한 것으로서, 금속연료에서 발생하는 수소를 연료전지에 공급하고, 남은 수소는 수소저장소에 저장시키되, 수소발생장치로부터 발생된 수소의 양이 연료전지의 필요량에 비해 부족할 경우 수소저장소로부터 추가 필요량의 수소를 발생시켜 공급받을 수 있는 금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템 및 수소 관리방법에 관한 것이다.
Embodiments of the present invention relate to a submarine hydrogen system and a hydrogen management method using a metal fuel, wherein hydrogen generated in a metal fuel is supplied to a fuel cell and remaining hydrogen is stored in a hydrogen reservoir, The present invention relates to a submarine hydrogen system and a hydrogen management method using a metal fuel capable of generating and supplying an additional required amount of hydrogen from a hydrogen storage when the amount of hydrogen is insufficient compared to a required amount of a fuel cell.

주지된 바와 같이, 상온상태에서 금속은 산소와 반응하여 산화피막이 형성되어 반응이 일어나지 않는다. As is well known, in a normal temperature state, the metal reacts with oxygen to form an oxide film, so that no reaction occurs.

그러나 고순도의 금속, 예를 들면 알루미늄, 마그네슘, 아연, 나트륨 등은 특정한 조건에서 산성/알칼리 용액과 반응하게 되어 수소를 발생시킬 수 있다. However, high purity metals such as aluminum, magnesium, zinc, sodium, etc. can react with acidic / alkaline solutions under certain conditions to generate hydrogen.

다만, 상기와 같은 조건 하에서 금속을 연소시키기 위해서는 대략 2000℃ 정도의 고온상태가 요구되지만, 만일 금속을 입경이 매우 작은 분말형태로 만들어 접촉면적을 늘릴 경우에는 상기의 고온상태가 아니라도 충분한 수소를 발생시킬 수 있다. However, in order to burn the metal under the above-described conditions, a high-temperature state of about 2000 ° C. is required. However, if the metal is made into a powder having a very small particle size and the contact area is increased, .

최근 다양한 장치의 연료로서, 금속연료를 이용하여 수소를 발생시키는 장치에 대한 개발이 이루어지고 있으며, 이와 같은 기술은 수소를 연료로 하여 추진하는 잠수함 분야에서도 적용이 가능하다.
Recently, a device for generating hydrogen using metal fuel has been developed as a fuel for various devices, and such technology can be applied to a submarine field propelled by using hydrogen as fuel.

수소발생장치가 구비된 연료전지 시스템(대한민국 공개특허공보 제10-2009-0093044호)A fuel cell system equipped with a hydrogen generator (Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0093044)

본 발명은 금속연료에서 발생하는 수소를 연료전지에 공급하고, 남은 수소는 수소저장소에 저장시키되, 수소발생장치로부터 발생된 수소의 양이 연료전지에서 필요로 하는 수소의 양에 비해 부족할 경우 수소저장소로부터 추가 필요량의 수소를 발생시켜 공급받을 수 있는 금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템을 제공한다.
The present invention relates to a hydrogen storage device for supplying hydrogen generated in a metal fuel to a fuel cell and storing the remaining hydrogen in a hydrogen storage, wherein when the amount of hydrogen generated from the hydrogen generation device is insufficient in comparison with the amount of hydrogen required in the fuel cell, The sub-tank hydrogen system using the metal fuel which can receive and supply an additional required amount of hydrogen from the hydrogen supply system.

또한, 본 발명은 금속연료에서 발생하는 수소를 연료전지에 공급하고, 남은 수소는 수소저장소에 저장시키되, 수소발생장치로부터 발생된 수소의 양이 연료전지에서 필요로 하는 수소의 양에 비해 부족할 경우 수소저장소로부터 추가 필요량의 수소를 발생시켜 공급받을 수 있는 금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템에 의한 수소 관리방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a fuel cell system in which hydrogen generated in a metal fuel is supplied to a fuel cell and remaining hydrogen is stored in a hydrogen reservoir. When the amount of hydrogen generated from the hydrogen generator is insufficient in comparison with the amount of hydrogen required in the fuel cell The present invention provides a method for managing hydrogen by a submarine hydrogen system using a metal fuel capable of generating an additional required amount of hydrogen from a hydrogen storage.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 잠수함 내에서 금속연료를 저장하는 금속연료저장소; 상기 금속연료를 이용하여 수소를 발생시키는 수소발생장치; 상기 수소발생장치로부터 발생된 수소를 공급받아 소비하는 연료전지; 상기 연료전지로 공급되고 남은 수소를 저장하는 수소저장소를 포함하며, 상기 연료전지에서의 수소 필요량보다 상기 수소발생장치에서 발생된 수소의 양이 부족할 경우, 상기 수소저장소에서 추가적으로 수소를 발생시켜 상기 연료전지로 공급하되, 상기 수소저장소에서의 수소 발생 시 필요한 고온 에너지는 상기 수소발생장치로부터 제공받는 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a submerged fuel storage system comprising: a metal fuel storage for storing metal fuel in a submarine; A hydrogen generator for generating hydrogen using the metal fuel; A fuel cell for supplying and consuming hydrogen generated from the hydrogen generator; Further comprising a hydrogen reservoir for storing hydrogen remaining in the fuel cell, wherein when the amount of hydrogen generated in the hydrogen generator is less than the required amount of hydrogen in the fuel cell, hydrogen is further generated in the hydrogen reservoir, The high-temperature energy required to generate hydrogen in the hydrogen reservoir provides a hydrogen system for a submarine using the metal fuel supplied from the hydrogen generator.

상기 수소저장소는, 수소저장합금의 형태로 제공될 수 있다. The hydrogen reservoir may be provided in the form of a hydrogen storage alloy.

상기 수소저장소는, 상기 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.The hydrogen reservoir may be provided inside or outside the pressure hull of the submarine.

상기 수소저장소 내의 수소 저장이 완료된 후, 상기 수소발생장치를 통해 발생되는 수소는 배터리로 이송되어 제거될 수 있다. After the hydrogen storage in the hydrogen reservoir is completed, hydrogen generated through the hydrogen generator may be transferred to the battery and removed.

상기 배터리는, 상기 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.
The battery may be provided inside or outside the pressure hull of the submarine.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 잠수함 내에 저장된 금속연료를 공급하여 수소발생장치에서 수소를 발생시키는 수소발생단계; 상기 발생된 수소를 상기 잠수함 내의 연료전지로 공급하여 소비시키는 수소소비단계; 상기 연료전지로 공급되고 남은 잔량의 수소를 수소저장소에 저장시키는 수소저장단계; 및 상기 수소발생장치에서 발생된 수소의 양이 상기 연료전지에서 필요로 하는 수소 필요량에 비해 부족할 경우, 상기 수소저장소에서 추가적으로 수소를 발생시켜 상기 연료전지로 공급하는 추가수소발생단계;를 포함하며, 상기 추가수소발생단계에서, 상기 수소저장소에서의 수소 발생 시 필요한 고온 에너지는 상기 수소발생장치로부터 제공받는 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 관리 방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of generating hydrogen, comprising: a hydrogen generating step of supplying hydrogen stored in a submarine to generate hydrogen in a hydrogen generator; A hydrogen consumption step of supplying the generated hydrogen to the fuel cell in the submarine and consuming the generated hydrogen; A hydrogen storage step of storing hydrogen remaining in the remaining amount supplied to the fuel cell in a hydrogen storage; And an additional hydrogen generating step of generating additional hydrogen in the hydrogen storage and supplying the hydrogen to the fuel cell when the amount of hydrogen generated in the hydrogen generator is insufficient in comparison with the required amount of hydrogen in the fuel cell, In the additional hydrogen generating step, the high-temperature energy necessary for generating hydrogen in the hydrogen reservoir provides a method for managing the hydrogen of the submarine using the metal fuel supplied from the hydrogen generator.

본 발명에 의하면, 금속연료에서 발생하는 수소를 연료전지에 공급하고, 남은 수소는 수소저장소에 저장시키며, 수소발생장치로부터 발생된 수소의 양이 연료전지에서 필요로 하는 수소의 양에 비해 부족할 경우 수소저장소로부터 추가 필요량의 수소를 발생시켜 공급받을 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, hydrogen generated in the metal fuel is supplied to the fuel cell, remaining hydrogen is stored in the hydrogen reservoir, and when the amount of hydrogen generated from the hydrogen generator is insufficient compared to the amount of hydrogen required in the fuel cell It is advantageous in that an additional required amount of hydrogen can be generated from the hydrogen storage and supplied.

또한, 본 발명에 의하면, 수소저장소로부터 추가 필요량의 수소를 발생시킬 때 필요한 고온 에너지를 수소발생장치로부터 제공받을 수 있어 별도의 열원 없이도 잠수함 내에서 수소 공급을 원활하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
In addition, according to the present invention, high-temperature energy necessary for generating an additional required amount of hydrogen from the hydrogen storage can be supplied from the hydrogen generator, so that the hydrogen supply can be smoothly performed in the submarine without a separate heat source.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 관리방법을 나타낸 순서도. 1 is a conceptual diagram of a hydrogen system of a submarine using metal fuel according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a flowchart showing a method for managing hydrogen in a submarine using metal fuel according to an embodiment of the present invention. FIG.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

그리고 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템 및 수소 관리방법에 관하여 구체적으로 살펴보기로 한다. Hereinafter, a submarine hydrogen system and a hydrogen management method using metal fuel according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a hydrogen system of a submarine using metal fuel according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템(100)은 금속연료저장소(110), 수소발생장치(120), 연료전지(130), 그리고 수소저장소(140)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a hydrogen system 100 of a submarine using the metal fuel shown includes a metal fuel reservoir 110, a hydrogen generator 120, a fuel cell 130, and a hydrogen reservoir 140.

금속연료저장소(110)는 잠수함 내에서 금속연료를 저장하도록 제공될 수 있다. The metal fuel storage 110 may be provided to store the metal fuel in the submarine.

여기서, 금속연료라 함은, 고순도의 금속, 예를 들면 알루미늄, 마그네슘, 아연, 나트륨 등의 금속으로서, 특정한 조건에서 산성/알칼리 용액과 반응하게 되어 수소를 발생시킬 수 있는 연료를 말한다. Here, the metal fuel refers to a metal such as aluminum, magnesium, zinc, or sodium having high purity and capable of reacting with an acidic / alkaline solution under specific conditions to generate hydrogen.

만일 이러한 금속연료를 입경이 매우 작은 분말형태로 만들어 접촉면적을 늘일 경우에는 고온상태가 아니라도 충분한 양의 수소를 발생시킬 수 있다. If the metal fuel is made into a powder having a very small particle size and the contact area is increased, a sufficient amount of hydrogen can be generated even at a high temperature.

상기 금속연료저장소(110)는 이와 같은 금속연료를 잠수함 내에 저장하기 위한 수용공간을 제공한다. The metal fuel reservoir 110 provides a containment space for storing such metal fuel in a submarine.

수소발생장치(120)는 상기 금속연료를 이용하여 수소를 발생시키는 반응장치에 해당한다. The hydrogen generator 120 corresponds to a reaction device for generating hydrogen using the metal fuel.

바람직하게는 상기 수소발생장치(120)에서는 잠수함의 최소운항 조건에 필요한 동력을 생성해내기 위해 필요한 양의 수소를 발생시킬 수 있다. Preferably, the hydrogen generator 120 can generate the amount of hydrogen required to generate the power required for the minimum operating conditions of the submarine.

또한, 상기 수소발생장치(120)에서 수소를 발생시킬 때 고온의 에너지가 발생되는데, 이때의 고온의 에너지는 후술할 수소저장소(140)에서 수소를 발생시키는 데 필요한 에너지원으로 사용될 수 있다. Also, when hydrogen is generated in the hydrogen generator 120, high-temperature energy is generated. The high-temperature energy may be used as an energy source for generating hydrogen in the hydrogen storage 140, which will be described later.

그리고 상기 수소발생장치(120)를 통해 발생된 수소는 상기 잠수함(1) 내의 연료전지(130)로 공급될 수 있다. Hydrogen generated through the hydrogen generator 120 may be supplied to the fuel cell 130 in the submarine 1.

한편, 상기 연료전지(130)로 공급되고 남은 수소는 수소저장소(140)로 보내져 저장될 수 있다. Meanwhile, the remaining hydrogen supplied to the fuel cell 130 may be sent to the hydrogen storage 140 for storage.

즉, 수소저장소(140)는 상기 수소발생장치(120)에서 발생된 수소 중에서 상기 연료전지(130)에서 사용되고 남은 잔량의 수소를 저장할 수 있다.That is, the hydrogen reservoir 140 may store the remaining amount of hydrogen used in the fuel cell 130 among the hydrogen generated in the hydrogen generator 120.

그런데, 상기 수소발생장치(120)에서 발생된 수소의 양이 상기 연료전지(130)에서 필요로 하는 수소의 양에 비해 부족할 경우, 상기 수소저장소(140)에서 추가적으로 수소를 발생시켜 상기 연료전지(130)로 공급해 주도록 구성될 수 있다. If the amount of hydrogen generated in the hydrogen generator 120 is insufficient as compared with the amount of hydrogen required in the fuel cell 130, 130, respectively.

이때, 상기 수소저장소(140)에 저장된 수소는 연료전지(130) 쪽으로 공급되기에 앞서 수소 발생 과정을 거쳐야 하는데, 이때 고온의 에너지를 필요로 한다. At this time, the hydrogen stored in the hydrogen reservoir 140 must undergo a hydrogen generation process before being supplied to the fuel cell 130, which requires high-temperature energy.

그리고 수소저장소(140)에서 수소 발생에 필요한 고온의 에너지는 수소발생장치(120)로부터 제공받을 수 있다. The high-temperature energy necessary for hydrogen generation in the hydrogen storage 140 may be supplied from the hydrogen generator 120.

이에 따라, 별도의 고온 에너지 공급을 위한 열원을 구비하지 않아도 잠수함 내에서 수소의 원활한 공급이 가능해 질 수 있다. Accordingly, it is possible to smoothly supply hydrogen in the submarine even if a separate heat source for supplying high temperature energy is not provided.

바람직한 예로서, 상기 수소저장소(140)는 수소저장합금의 형태로 이루어질 수 있다. As a preferred example, the hydrogen reservoir 140 may be in the form of a hydrogen storage alloy.

상기의 금속연료저장소(110), 수소발생장치(120)는 잠수함의 압력선체(10)의 내부 또는 외부에 구비될 수 있는데, 다양한 실시예에 따라 그 위치 및 구조는 달라질 수 있다. The metal fuel reservoir 110 and the hydrogen generator 120 may be provided inside or outside the submarine's pressure vessel 10, and the location and structure thereof may vary depending on various embodiments.

또한, 상기 수소저장소(140)는 하나 또는 여러 개가 구비될 수 있으며, 수소를 임시적으로 저장하는 공간으로 이용될 수 있으므로, 반드시 큰 사이즈로 구성될 필요는 없다. In addition, one or more hydrogen storage units 140 may be provided, and since the hydrogen storage unit 140 may be used as a space for temporarily storing hydrogen, the hydrogen storage unit 140 does not necessarily have a large size.

한편, 상기 수소저장소(140)는 도 1에 도시된 바와 같이 잠수함의 압력선체(10)의 외부에 구성될 수도 있으며, 이와 달리, 잠수함의 압력선체(10)의 내부에 구성되어도 무방하다. The hydrogen reservoir 140 may be formed outside the pressure vessel 10 of the submarine as shown in FIG. 1, or may be formed inside the pressure vessel 10 of the submarine.

한편, 상기 수소저장소(140) 내의 수소 저장이 완료된 이후에도, 상기 수소발생장치(120)를 통해 수소가 계속적으로 발생할 경우, 이렇게 발생된 수소는 배터리(미도시)로 이송되어 제거될 수 있다. Meanwhile, when hydrogen is continuously generated through the hydrogen generator 120 after the hydrogen storage in the hydrogen reservoir 140 is completed, the generated hydrogen can be transferred to a battery (not shown) and removed.

여기서, 상기 배터리(미도시)는 상기 잠수함의 압력선체(10)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있으며, 특정 형태로 한정되지 않는다.
Here, the battery (not shown) may be disposed inside or outside the pressure vessel 10 of the submarine, and is not limited to a specific form.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 관리방법을 간략히 도시한 순서도이다. FIG. 2 is a flowchart briefly showing a method for managing hydrogen of a submarine using metal fuel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2를 참조하면, 도시된 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 관리방법은, 수소발생단계(S100), 수소소비단계(S200), 수소저장단계(S300), 추가수소발생단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the method for controlling hydrogen in a submarine using the metal fuel includes a hydrogen generation step S100, a hydrogen consumption step S200, a hydrogen storage step S300, and an additional hydrogen generation step S400 .

먼저, 잠수함 내에 저장된 금속연료를 이용하여 수소발생장치에서 수소를 발생시키는 수소발생단계(S100)가 수행될 수 있다. First, a hydrogen generation step (S100) for generating hydrogen in the hydrogen generator using the metal fuel stored in the submarine may be performed.

다음으로, 상기 발생된 수소를 상기 잠수함 내의 연료전지로 공급하여 소비시키는 수소소비단계(S200)가 수행될 수 있다.Next, a hydrogen consumption step (S200) may be performed in which the generated hydrogen is supplied to the fuel cell in the submarine and consumed.

그 다음으로, 상기 연료전지에서 소비되고 남은 잔량의 수소를 수소저장소에 저장시키는 수소저장단계(S300)가 수행될 수 있다. Next, a hydrogen storage step (S300) for storing the remaining amount of hydrogen consumed in the fuel cell in the hydrogen storage can be performed.

그 다음으로, 상기 수소발생장치에서 발생된 수소의 양이 연료전지에서 필요로 하는 수소 필요량에 비해 부족할 경우, 상기 수소저장소에서 추가적으로 수소를 발생시켜 상기 연료전지로 공급하는 추가수소발생단계(S400)가 수행될 수 있다.Next, an additional hydrogen generation step (S400) for generating additional hydrogen from the hydrogen storage and supplying the generated hydrogen to the fuel cell when the amount of hydrogen generated in the hydrogen generation device is insufficient compared to the required amount of hydrogen in the fuel cell, Can be performed.

이 단계에서, 상기 수소저장소에서의 수소 발생 시 필요한 고온 에너지는 상기 수소발생장치로부터 제공받을 수 있다. 따라서, 별도로 고온 에너지를 공급해주기 위한 장치 구성이 없어도 잠수함 내에서 수소의 공급이 원활하게 이루어질 수 있다.
At this stage, the high-temperature energy necessary for generating hydrogen in the hydrogen storage can be supplied from the hydrogen generator. Therefore, the supply of hydrogen can be smoothly performed in the submarine even if there is no apparatus for supplying high-temperature energy separately.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 잠수함 내에서 금속연료를 이용하여 발생된 수소는 연료전지에 공급하고, 남은 수소를 수소저장소에 저장하되 수소의 저장에 필요한 저온에너지를 액화산소탱크로부터 제공받을 수 있다. As described above, according to the constitution and operation of the present invention, hydrogen generated by using a metal fuel in a submarine is supplied to the fuel cell, the remaining hydrogen is stored in the hydrogen storage, and the low- It can be provided from the tank.

또한, 수소발생기는 일정한 운전 조건으로 운전함으로써 최고 효율 조건에서 운전될 수 있으며, 추가적으로 발생되는 수소는 액화산소탱크를 통해 공급되는 저온에너지를 이용하여 손쉽게 수소저장소로 저장할 수 있다.
In addition, the hydrogen generator can be operated under the maximum efficiency condition by operating under a constant operating condition, and the generated hydrogen can be easily stored in the hydrogen storage using the low temperature energy supplied through the liquefied oxygen tank.

지금까지 본 발명인 금속연료를 이용한 잠수함 수소 시스템 및 수소 관리방법에 관한 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였다. The present invention has been described with reference to the preferred embodiments of the submarine hydrogen system and the hydrogen management method using the metal fuel.

전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.

1: 잠수함
10: 압력선체
100: 잠수함의 수소 시스템
110: 금속연료저장소
120: 수소발생장치
130: 연료전지
140: 수소저장소
150: 액화산소탱크1: Submarine
10: Pressure hull
100: Submarine hydrogen system
110: Metal-fuel storage
120: hydrogen generator
130: Fuel cell
140: hydrogen storage
150: Liquefied oxygen tank

Claims (6)

잠수함 내에서 금속연료를 저장하는 금속연료저장소;
상기 금속연료를 이용하여 수소를 발생시키는 수소발생장치;
상기 수소발생장치로부터 발생된 수소를 공급받아 소비하는 연료전지;
상기 연료전지로 공급되고 남은 수소를 저장하는 수소저장소를 포함하며,
상기 수소발생장치에서 발생된 수소의 양이 상기 연료전지에서 필요로 하는 수소 필요량에 비해 부족할 경우, 상기 수소저장소에서 추가적으로 수소를 발생시켜 상기 연료전지로 공급하되, 상기 수소저장소에서의 수소 발생 시 필요한 고온 에너지는 상기 수소발생장치로부터 제공받는,
금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템.
A metal fuel store for storing metal fuel within a submarine;
A hydrogen generator for generating hydrogen using the metal fuel;
A fuel cell for supplying and consuming hydrogen generated from the hydrogen generator;
And a hydrogen reservoir for storing the remaining hydrogen supplied to the fuel cell,
Wherein the hydrogen storage device further generates hydrogen from the hydrogen storage and supplies the generated hydrogen to the fuel cell when the amount of hydrogen generated in the hydrogen generator is insufficient in comparison with the required hydrogen amount in the fuel cell, The high-temperature energy is supplied from the hydrogen generator,
Hydrogen system of submarine using metal fuel.
제1항에 있어서,
상기 수소저장소는,
수소저장합금의 형태로 제공되는,
금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrogen reservoir comprises:
Provided in the form of a hydrogen storage alloy,
Hydrogen system of submarine using metal fuel.
제1항에 있어서,
상기 수소저장소는,
상기 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비되는,
금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrogen reservoir comprises:
The submarine being provided inside or outside the pressure hull of the submarine,
Hydrogen system of submarine using metal fuel.
제1항에 있어서,
상기 수소저장소 내의 수소 저장이 완료된 후, 상기 수소발생장치를 통해 발생되는 수소는 배터리로 이송되어 제거되는,
금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein hydrogen generated in the hydrogen generator is transferred to a battery and removed after the hydrogen storage in the hydrogen reservoir is completed,
Hydrogen system of submarine using metal fuel.
제4항에 있어서,
상기 배터리는,
상기 잠수함의 압력선체 내부 또는 외부에 구비되는,
금속연료를 이용한 잠수함의 수소 시스템.
5. The method of claim 4,
The battery includes:
The submarine being provided inside or outside the pressure hull of the submarine,
Hydrogen system of submarine using metal fuel.
잠수함 내에 저장된 금속연료를 공급하여 수소발생장치에서 수소를 발생시키는 수소발생단계;
상기 발생된 수소를 상기 잠수함 내의 연료전지로 공급하여 소비시키는 수소소비단계;
상기 연료전지로 공급되고 남은 잔량의 수소를 수소저장소에 저장시키는 수소저장단계; 및
상기 수소발생장치에서 발생된 수소의 양이 상기 연료전지에서 필요로 하는 수소 필요량에 비해 부족할 경우, 상기 수소저장소에서 추가적으로 수소를 발생시켜 상기 연료전지로 공급하는 추가수소발생단계;를 포함하며,
상기 추가수소발생단계에서, 상기 수소저장소에서의 수소 발생 시 필요한 고온 에너지는 상기 수소발생장치로부터 제공받는 금속연료를 이용한 잠수함의 수소 관리 방법.A hydrogen generating step of supplying hydrogen stored in the submarine to generate hydrogen in the hydrogen generator;
A hydrogen consumption step of supplying the generated hydrogen to the fuel cell in the submarine and consuming the generated hydrogen;
A hydrogen storage step of storing hydrogen remaining in the remaining amount supplied to the fuel cell in a hydrogen storage; And
And an additional hydrogen generating step of generating additional hydrogen from the hydrogen storage and supplying the generated hydrogen to the fuel cell when the amount of hydrogen generated in the hydrogen generating device is insufficient compared to a required amount of hydrogen in the fuel cell,
In the additional hydrogen generating step, the high-temperature energy necessary for generating hydrogen in the hydrogen reservoir is supplied from the hydrogen generator.
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