본문/내용
1. 고분자 연료전지의 원리와 작동 방식을 설명하세요.
고분자 연료전지는 수소와 산소의 화학반응을 이용하여 전기를 생산하는 장치입니다. 작동 원리는 주로 전해질 역할을 하는 고분자전해질막(PEM)을 중심으로 이루어지며, 수소는 음극(양극)에서 수소이온(H+)으로 분리되어 전해질을 통해 산소가 공급되는 양극으로 이동합니다. 이때 수소이온은 전자를 방출하며, 전자는 외부 회로를 통해 전력을 공급하는데 사용됩니다. 산소는 양극에서 수소이온과 결합하여 물을 생성하며, 이 과정이 연속적으로 이루어져서 전기가 생산됩니다. 특히 고분자 연료전지는 낮은 작동온도(약 60~80도)로 빠른 시동이 가능하며, 2023년 기준으로 수소차에 적용되어 1회 충전으로 600km 이상 주행이 가능합니다. 또한, 효율은 약 40~60% 수준이며, 이산화탄소 배출이 없어서 친환경 에너지 원으로 각광받고 있습니다. 국내에서도 현대, 기아 등 자동차 업체가 연료전지 차량을 상용화하여 대당 가격이 약 1000만원 내외에 형성되어 있으며, 2030년까지 연료전지 발전소와 수소 인프라 확충 계획이 지속되고 있습니다. 이처럼 고분자 연료전지는 친환경적이면서 에너지 효율이 높아 미래…