본문/내용
1. 수소연료전지의 원리와 작동 방식을 설명하시오.
수소연료전지는 수소와 산소의 화학반응을 이용하여 전기를 생산하는 장치입니다. 이 원리는 연료전지 내부에 양극과 음극이 있으며, 양극에는 수소가 공급되고, 음극에는 산소가 공급됩니다. 수소는 양극에서 전자를 잃어 양이온인 프로톤으로 변하며, 이 전자는 외부 회로를 통해 음극으로 흐릅니다. 이후 음극에서 산소와 결합하여 물과 전기를 생성하는 과정이 일어나는데, 이 과정에서 얻어지는 전기는 전기차, 발전소 등에 활용됩니다. 수소연료전지는 높은 에너지 변환 효율을 갖추고 있으며, 60% 이상의 에너지 효율을 기록할 수 있습니다. 또한, 운전 시 배출되는 물만으로 환경에 무해하며, 1kg의 수소는 약 3 6kWh의 전력을 만들어내어 기존 화석연료 대비 2~3배 더 효율적인 전력 생산이 가능합니다. 정부와 산업계에서는 2030년까지 글로벌 수소시장 규모가 2,000조 원에 이를 것으로 예상하며, 수소생산 비용도 최근 10년 동안 50% 이상 감소하는 추세입니다. 이러한 기술적 특성과 경제성을 바탕으로 수소연료전지는 친환경 에너지 산업의 핵심으로 부상하고 있으며, 미래 지속가능한 에너지 공급체계의…