[면접 합격자료] 한국에너지기술연구원 고체산화물연료전지(SOFC) 합격 문항 기출 최종합격

1. 고체산화물연료전지(SOFC)의 기본 작동 원리와 구조에 대해 설명해보세요.

고체산화물연료전지(SOFC)는 고체 산화물 전해질을 이용하여 연료와 산화제를 직접 전기화학적 반응으로 전기를 생산하는 발전기술입니다. 작동 원리는 연료(보통 수소, 천연가스 등)가 음극에서 수소 분해 반응(H2 → 2H+ + 2e)를 일으키고, 양극에서는 산소가 산화(¼O2 + 4e → 2O2)되어 산화물 이온이 전해질을 통해 이동하며, 이온은 전해질을 통과하여 수소 분해 부산물과 산소로 재결합되어 물 또는 이산화탄소가 발생합니다. 구조적으로는 일반적으로 두 개의 전극(음극, 양극)과 그 사이에 세라믹 전해질이 배치되어 있으며, 전해질인 지르코니아(perovskite)와 전극 재료로는 니켈-지르코니아 복합체를 주로 사용합니다. SOFC는 높은 열효율(50~60%)을 보이며, 800도 이상에서 작동하는 특징이 있어 발전 효율이 뛰어나고, 재생 가능 연료를 활용하여 온실가스 배출도 적습니다. 국내에서는 2xxx년 기준으로 100kW급 SOFC 발전 시스템이 상용화되었으며, 하루 약 60~70%의 효율로 수백 가구에 전력을 공급하는 사례가 있습니다. 진행 중인 연구에서는 1000도 미만에서도 안정 작…