본문/내용
1. 수소 연료전지의 기본 원리와 작동 방식을 설명하시오.
수소 연료전지는 수소와 산소의 화학반응을 이용하여 전기를 생산하는 장치입니다. 작동 방식은 수소가 연료전지의 음극(양극)으로 공급되면 촉매를 통해 수소 분자는 프로톤과 전자로 분리됩니다. 이때, 전자는 외부 회로를 통해 전력을 공급하며 이동하고, 프로톤은 전해질을 통해 양극으로 이동합니다. 산소는 공기 또는 산소 공급 장치를 통해 양극으로 공급되며, 산소는 양극에서 프로톤과 만나 화학반응을 일으켜 물이 생성됩니다. 이 과정에서 발생하는 화학에너지는 전기 에너지로 변환되어 차량의 구동이나 전력 공급에 사용됩니다. 수소 연료전지의 효율은 약 60% 이상이며, 수소의 높은 에너지 밀도(수소 1kg당 약 3 3kWh)는 긴 주행거리와 높은 출력을 가능하게 합니다. 예를 들어, 2020년 기준으로 세계 수소차의 주행거리는 평균 600km 이상이며, 수소 연료전지 발전은 1kWh당 0. 5원 이하의 전기 생산 비용이 기대된다는 점에서 경쟁력이 높아지고 있습니다. 이렇게 수소 연료전지는 친환경적이며, 배출가스는 오직 물만 생성하여 탄소중립 실현에 중요한 역할을 담당하고 있습니다.
2. 수소 …