KR20220037307A - 수중함의 수소 공급 시스템 - Google Patents

수중함의 수소 공급 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20220037307A
KR20220037307A KR1020200120113A KR20200120113A KR20220037307A KR 20220037307 A KR20220037307 A KR 20220037307A KR 1020200120113 A KR1020200120113 A KR 1020200120113A KR 20200120113 A KR20200120113 A KR 20200120113A KR 20220037307 A KR20220037307 A KR 20220037307A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
supply line
aluminum
hydrogen supply
aqueous
Prior art date
Application number
KR1020200120113A
Other languages
English (en)
Inventor
김필근
김상명
안수경
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020200120113A priority Critical patent/KR20220037307A/ko
Publication of KR20220037307A publication Critical patent/KR20220037307A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/065—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by dissolution of metals or alloys; by dehydriding metallic substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/08—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents with metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04216—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes characterised by the choice for a specific material, e.g. carbon, hydride, absorbent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 수중함의 수소 공급 시스템은 촉매와 물을 혼합하여 촉매수용액을 생성하는 믹싱 탱크, 믹싱 탱크에서 생성된 촉매수용액의 공급을 위해 이송하는 촉매수용액 공급라인, 촉매수용액 공급라인을 통해 이송된 촉매수용액을 공급받아 수소를 생산하는 복수의 알루미늄 캡슐을 포함하는 알루미늄 실린더, 및 복수의 알루미늄 캡슐에서 생산된 수소를 연료전지로 공급하기 위해 이송하는 수소 공급라인을 포함한다.

Description

수중함의 수소 공급 시스템{HYDROGEN SUPPLY SYSTEM IN SUBMARINE}
본 발명의 실시예는 수중함의 수소 공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수중함의 AIP 시스템에 수소저장합금 실린더를 대신하여 알루미늄이 장착된 알루미늄 실린더를 적용하여 수소저장용량을 높여 잠항시간을 증가시키며, 안전성을 높일 수 있는 수중함의 수소 공급 시스템에 관한 것이다.
최근 화석연료를 대체하기 위한 에너지원인 수소를 연료전지에 공급하여 열과 전기를 생산하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
연료전지에 수소를 공급하기 위한 방법 중 하나인 금속을 이용한 수소 생산 방법은 금속을 물과 반응하여 수소를 생산하는 방법이 소개되어 있다.
한편, 수중함은 스노클 없이 수중잠항을 하기 위해 AIP(Air Independent Propulsion) 시스템을 장착하고 있다.
AIP 시스템은 연료전지(PEMFC)로 작동한다. 종래에는 연료전지에 수소를 공급하기 위해 수소저장합금 실린더를 사용하고 있다.
그런데 종래의 방식에 따르면 수소저장합금 실린더의 총 중량이 수백 톤임에도 불구하고, 수소저장합금 실린더의 사용 시 대략 2주 정도의 기간 동안만 잠항할 수 있는 수소만을 저장할 수 있다는 단점이 있었다.
따라서, 기존의 수소저장합금 실린더를 대체하여 수중함의 AIP 시스템에 적용할 수 있으며, 수소저장용량을 높이고 잠항시간을 증가시킬 수 있는 수중함의 수소 공급 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0078559호
본 발명의 목적은 수중함의 AIP 시스템에 알루미늄이 장착된 알루미늄 실린더를 적용하여 수소저장용량을 높여 잠항시간을 증가시키며, 안전성을 높일 수 있는 수중함의 수소 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면 수중함의 AIP 시스템에 알루미늄이 장착된 알루미늄 실린더를 적용하여 수소저장용량을 높여 잠항시간을 증가시키며, 안전성을 높일 수 있는 수중함의 수소 공급 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중함의 수소 공급 시스템은 촉매와 물을 혼합하여 촉매수용액을 생성하는 믹싱 탱크; 상기 믹싱 탱크에서 생성된 촉매수용액의 공급을 위해 이송하는 촉매수용액 공급라인; 상기 촉매수용액 공급라인을 통해 이송된 촉매수용액을 공급받아 수소를 생산하는 복수의 알루미늄 캡슐을 포함하는 알루미늄 실린더; 및 상기 복수의 알루미늄 캡슐에서 생산된 수소를 연료전지로 공급하기 위해 이송하는 수소 공급라인;을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르는 수중함의 수소 공급 시스템은 상기 수소 공급라인에 설치되며, 상기 수소 공급라인을 통해 연료전지로 이송되는 수소의 수분을 제거하는 수분흡착컬럼;을 더 포함한다.
상기 촉매수용액 공급라인은, 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각으로 촉매수용액을 개별 공급하도록 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각으로 분기되어 연결된 촉매수용액 개별공급라인;을 포함한다.
상기 촉매수용액 공급라인은, 상기 촉매수용액 개별공급라인에 설치되며, 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각으로 공급되는 촉매수용액의 공급 양을 독립적으로 조절하는 촉매수용액 공급밸브;를 더 포함한다.
상기 복수의 알루미늄 캡슐은, 상기 알루미늄 실린더의 내측에서 일정 간격을 두고 서로 이격하여 배치되며, 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각은, 상기 촉매수용액 개별공급라인을 통해 공급된 촉매수용액과 반응하여 수소를 생산하는 알루미늄을 저장할 수 있다.
상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각은, 상기 알루미늄이 저장된 하부에 설치되고, 촉매수용액과 알루미늄의 반응 시 발생하는 부산물인 수산화알루미늄을 분리시키는 스크린;을 더 포함한다.
상기 수소 공급라인은, 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각에서 생산된 수소를 상기 수소 공급라인까지 이송하기 위해 연결된 수소 개별공급라인;을 포함한다.
상기 수소 공급라인은, 상기 수소 개별공급라인에 설치되며, 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각에서 생산된 수소의 공급 양을 조절하는 수소 공급밸브;를 더 포함한다.
본 발명에 의하면 기존 수중함의 AIP 시스템(Air Independent Propulsion)에 수소를 공급하는 방법인 수소저장합금 실린더를 대신하여 알루미늄을 장착한 알루미늄 실린더를 적용할 수 있다.
구체적으로는 믹싱탱크에서 제작된 촉매(NaOH) 수용액은 수용액 공급 펌프를 통해 일정유량으로 이동하게 된다. 촉매 수용액은 NaOH 라인을 통과하여 알루미늄 실린더에서 Al과 반응하여 수소를 생산하게 된다. 생산된 수소는 H2 라인을 통하여 수분흡착칼럼에서 수분을 제거 후 연료전지로 공급될 수 있다.
본 발명에 의하면 알루미늄 실린더는 기존 수소저장합금 실린더의 수소저장용량에 비해 약 1.8배가 높아서 잠항시간의 증가를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 알루미늄 실린더를 적용한 수중함의 AIP 시스템은 상압으로 운전이 가능하여 기존과 대비하여 안정성을 높일 수 있는 장점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 수중함의 수소 공급 시스템을 간략히 도시한 개념도이다.
도 2는 수중함의 수소 공급 시스템에 적용되는 알루미늄 실린더의 측면도 및 정면도를 간략히 도시한 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
최근 화석연료를 대체하기 위한 에너지원인 수소를 연료전지에 공급하여 열과 전기를 생산하는 연구가 활발히 이루어지고 있다.
주지된 바와 같이, 연료전지에 수소를 공급하기 위한 방법 중 하나인 금속을 이용한 수소 생산 방법은 금속(예: 알루미늄 등)을 물과 반응시켜 수소를 생산하는 방법이 있으며, 반응성 향상을 위해 촉매(예: 수산화나트륨 등)를 이용할 수 있다. 이 반응은 수소와 부산물만 생산되는 반응으로 반응식은 아래와 같다.
2Al+2NaOH+6H2O -> 2NaOH+2Al(OH)3+3H2
해당 반응은 수소 외에 오염물질을 배출하지 않는 친환경 기술이며, 또한 생성된 부산물은 산업용 및 의료용 등의 재료로 재활용이 가능하다.
이하에서 설명될 본 발명의 수중함의 수소 공급 시스템은 기존의 수소저장합금 실린더의 이용을 배제하고, 알루미늄을 장착한 알루미늄 실린더를 적용한 점에 주요 기술적인 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 수중함의 수소 공급 시스템을 간략히 도시한 개념도이고, 도 2는 수중함의 수소 공급 시스템에 적용되는 알루미늄 실린더의 측면도 및 정면도를 간략히 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 수중함의 수소 공급 시스템(100)은, 믹싱 탱크(110), 촉매수용액 공급라인(120), 알루미늄 실린더(130), 수소 공급라인(150)을 포함한다.
믹싱 탱크(110)는 촉매와 물을 혼합하여 촉매수용액을 생성할 수 있다. 예를 들어, 믹싱 탱크(110)는 촉매(즉, NaOH)와 물을 혼합하여, 촉매수용액 즉, NaOH 수용액을 생성한다.
촉매수용액 공급라인(120)은 상기 믹싱 탱크(110)에서 생성된 촉매수용액의 공급을 위해 이송할 수 있다. 예를 들어, 촉매수용액 공급라인(120)에는 적어도 하나의 촉매수용액 공급펌프가 더 구비될 수 있으며, 이는 믹싱 탱크(110)에서 생성된 촉매수용액을 설정 압력 및 유량으로 공급할 수 있다.
알루미늄 실린더(130)는 상기 촉매수용액 공급라인(120)을 통해 이송된 촉매수용액을 공급받아 수소를 생산하는 복수의 알루미늄 캡슐(140)을 포함한다.
수소 공급라인(150)은 상기 복수의 알루미늄 캡슐(140)에서 생산된 수소를 연료전지로 공급하기 위해 이송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 수중함의 수소 공급 시스템(100)은, 수분흡착컬럼(180)을 더 포함한다.
수분흡착컬럼(180)은 상기 수소 공급라인(150)에 설치되며, 상기 수소 공급라인(150)을 통해 연료전지로 이송되는 수소의 수분을 제거할 수 있다. 수소는 수분흡착컬럼(180)을 거치면서 수분이 제거된다. 수분이 제거된 수소는 수소저장탱크 등으로 공급되어 저장될 수 있으며, 이렇게 저장된 수소는 연료전지에 공급되어 사용될 수 있다.
한편, 촉매수용액 공급라인(120)은 촉매수용액 개별공급라인(121)와, 촉매수용액 공급밸브(123)를 더 포함할 수 있다.
촉매수용액 개별공급라인(121)은 상기 복수의 알루미늄 캡슐(140) 각각으로 촉매수용액을 개별 공급하도록 상기 복수의 알루미늄 캡슐(140) 각각으로 분기되어 연결될 수 있다.
촉매수용액 공급밸브(123)는 상기 촉매수용액 개별공급라인(121)에 설치되며, 상기 복수의 알루미늄 캡슐(140) 각각으로 공급되는 촉매수용액의 공급 양을 독립적으로 조절할 수 있다.
한편, 복수의 알루미늄 캡슐(140)은 상기 알루미늄 실린더(130)의 내측에서 일정 간격을 두고 서로 이격하여 배치될 수 있다.
구체적인 예로서, 복수의 알루미늄 캡슐(140) 각각은 상기 촉매수용액 개별공급라인(121)을 통해 공급된 촉매수용액과 반응하여 수소를 생산하는 알루미늄(141)을 저장할 수 있다.
복수의 알루미늄 캡슐(140) 각각은 스크린(143)을 더 포함할 수 있다.
스크린(143)은 복수의 알루미늄 캡슐(140) 각각의 내부에 설치되는데, 구체적으로는 상기 알루미늄(141)이 저장된 하부에 설치된다.
스크린(143)은 촉매수용액과 알루미늄(141)의 반응 시 발생하는 부산물인 수산화알루미늄(Al(OH)3)를 분리시킬 수 있다.
한편, 수소 공급라인(150)은 수소 개별공급라인(151)와, 수소 공급밸브(153)를 포함한다.
수소 개별공급라인(151)은 상기 복수의 알루미늄 캡슐(140) 각각에서 생산된 수소를 상기 수소 공급라인(150)까지 이송하기 위해 연결될 수 있다.
수소 공급밸브(153)는 상기 수소 개별공급라인(151)에 설치되며, 상기 복수의 알루미늄 캡슐(140) 각각에서 생산된 수소의 공급 양을 조절할 수 있다.
다음으로, 본 발명인 연속 수소 생산 시스템(100)의 작동 관계를 설명하기로 한다.
먼저, 수소 발생 시 촉매역할을 하는 NaOH의 일정량이 믹싱 탱크(110)에 공급되고, 촉매(NaOH)와 물과 혼합되어 일정한 농도의 촉매수용액이 제조될 수 있다.
촉매수용액은 촉매수용액 공급라인(120)을 통해 일정유량으로 이송될 수 있다.
촉매수용액 공급라인(120)을 거쳐 이송된 촉매수용액은 촉매수용액 개별공급라인(141)과 촉매수용액 공급밸브(143)을 이용하여 알루미늄 실린더(130), 더 구체적으로는 알루미늄 캡슐(140)에 공급된다.
촉매는 알루미늄(141)과 반응하여 수소를 생산하며, 생산된 수소는 수소 개별공급라인(151)과 수소 공급밸브(153)에 의해 수소 공급라인(150)까지 이송된다.
이후, 수분흡착컬럼(180)에서 수분이 제거된 수소는 연료전지로 공급되어 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 기존 수중함의 AIP 시스템(Air Independent Propulsion)에 수소를 공급하는 방법인 수소저장합금 실린더를 대신하여 알루미늄을 장착한 알루미늄 실린더를 적용할 수 있다.
구체적으로는 믹싱탱크에서 제작된 촉매(NaOH) 수용액은 수용액 공급 펌프를 통해 일정유량으로 이동하게 된다. 촉매 수용액은 NaOH 라인을 통과하여 알루미늄 실린더에서 Al과 반응하여 수소를 생산하게 된다. 생산된 수소는 H2 라인을 통하여 수분흡착칼럼에서 수분을 제거 후 연료전지로 공급될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따르면 알루미늄 실린더는 기존 수소저장합금 실린더의 수소저장용량에 비해 약 1.8배가 높아서 잠항시간의 증가를 기대할 수 있으며, 상압으로 운전이 가능하여 기존 대비 안정성을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 수중함의 수소 공급 시스템
110: 믹싱 탱크
120: 촉매수용액 공급라인
121: 촉매수용액 개별공급라인
123: 촉매수용액 공급밸브
130: 알루미늄 실린더
140: 알루미늄 캡슐
141: 알루미늄
143: 스크린
150: 수소 공급라인
151: 수소 개별공급라인
153: 수소 공급밸브
180: 수분흡착컬럼

Claims (8)

  1. 촉매와 물을 혼합하여 촉매수용액을 생성하는 믹싱 탱크;
    상기 믹싱 탱크에서 생성된 촉매수용액의 공급을 위해 이송하는 촉매수용액 공급라인;
    상기 촉매수용액 공급라인을 통해 이송된 촉매수용액을 공급받아 수소를 생산하는 복수의 알루미늄 캡슐을 포함하는 알루미늄 실린더; 및
    상기 복수의 알루미늄 캡슐에서 생산된 수소를 연료전지로 공급하기 위해 이송하는 수소 공급라인;
    을 포함하는 수중함의 수소 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수소 공급라인에 설치되며, 상기 수소 공급라인을 통해 연료전지로 이송되는 수소의 수분을 제거하는 수분흡착컬럼;
    을 더 포함하는 수중함의 수소 공급 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촉매수용액 공급라인은,
    상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각으로 촉매수용액을 개별 공급하도록 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각으로 분기되어 연결된 촉매수용액 개별공급라인;
    을 포함하는 수중함의 수소 공급 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 촉매수용액 공급라인은,
    상기 촉매수용액 개별공급라인에 설치되며, 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각으로 공급되는 촉매수용액의 공급 양을 독립적으로 조절하는 촉매수용액 공급밸브;
    를 더 포함하는 수중함의 수소 공급 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 알루미늄 캡슐은,
    상기 알루미늄 실린더의 내측에서 일정 간격을 두고 서로 이격하여 배치되며,
    상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각은,
    상기 촉매수용액 개별공급라인을 통해 공급된 촉매수용액과 반응하여 수소를 생산하는 알루미늄을 저장하는 것을 특징으로 하는
    수중함의 수소 공급 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각은,
    상기 알루미늄이 저장된 하부에 설치되고, 촉매수용액과 알루미늄의 반응 시 발생하는 부산물인 수산화알루미늄을 분리시키는 스크린;
    을 더 포함하는 수중함의 수소 공급 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수소 공급라인은,
    상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각에서 생산된 수소를 상기 수소 공급라인까지 이송하기 위해 연결된 수소 개별공급라인;
    을 포함하는 수중함의 수소 공급 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수소 공급라인은,
    상기 수소 개별공급라인에 설치되며, 상기 복수의 알루미늄 캡슐 각각에서 생산된 수소의 공급 양을 조절하는 수소 공급밸브;
    를 더 포함하는 수중함의 수소 공급 시스템.
KR1020200120113A 2020-09-17 2020-09-17 수중함의 수소 공급 시스템 KR20220037307A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200120113A KR20220037307A (ko) 2020-09-17 2020-09-17 수중함의 수소 공급 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200120113A KR20220037307A (ko) 2020-09-17 2020-09-17 수중함의 수소 공급 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220037307A true KR20220037307A (ko) 2022-03-24

Family

ID=80935802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200120113A KR20220037307A (ko) 2020-09-17 2020-09-17 수중함의 수소 공급 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220037307A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180078559A (ko) 2016-12-30 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 금속연료를 이용한 수소발생장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180078559A (ko) 2016-12-30 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 금속연료를 이용한 수소발생장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101336933B1 (ko) 친환경적 마그네슘 수소화물을 사용한 군용 잠수함의 연료전지 시스템
US8497043B2 (en) Electrical power generator systems that passively transfer hydrogen and oxygen to fuel cells and methods for generating power via same
EP2192083A1 (en) Energy supply system
WO2008115662A2 (en) Carbon dioxide sequestering fuel synthesis system and use thereof
KR101747560B1 (ko) 배수 관리 유니트 및 이를 갖는 잠수함용 연료 전지 발전 장치
US10767631B2 (en) Power generation sailing ship and a hydrogen production and supply system
KR20190058117A (ko) 선박의 발전 시스템 및 방법
US20140234737A1 (en) Energy source for operating watercraft
JP4064622B2 (ja) 水素発生装置を備えた潜水機
KR20220037307A (ko) 수중함의 수소 공급 시스템
JPWO2018096713A1 (ja) 再生型燃料電池システム及び水電解システム
EP3831981B1 (en) Offshore production facility arrangement
JP3389032B2 (ja) 燃料電池搭載型深海潜水調査船運用システム
KR20210059224A (ko) 연속 수소 생산 시스템
KR20180010597A (ko) 부유식 수소 생산 시스템
KR20170047504A (ko) 수중운동체의 연료전지시스템 및 이를 포함한 수중운동체
JPH10100990A (ja) 海洋浮体構造
MX2010008422A (es) Casco dinamico autonomo de navegacion.
EP3744679B1 (fr) Preparation d'une solution de borohydrure ou d'aluminohydrure a partir de borohydrure ou d'aluminohydrure solide a bord d'un engin sous-marin
KR101717855B1 (ko) 이산화탄소 고체화 처리가 가능한 수중운동체의 개질기 시스템 및 그 운용방법
JP2021188625A (ja) 水素利用方法及び水素利用システム
KR20160055025A (ko) 잠수함의 수중연료공급 시스템 및 방법
KR100614299B1 (ko) 반응물탱크를 내장한 액체화학물저장탱크
KR20170047505A (ko) 수중운동체의 이산화탄소 퍼징 시스템 및 방법
KR102618262B1 (ko) 카트리지형 금속연료를 이용한 수중운동체의 수소공급 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination