본문/내용
1. 연료전지의 기본 원리와 작동 방식을 설명하시오.
연료전지는 수소 또는 다른 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 전기를 생산하는 장치입니다. 수소 연료전지의 경우, 수소가 음극에서 산화되어 프로톤과 전자로 분리되고, 전자는 외부 회로를 통해 전력을 공급하며, 프로톤은 전해질을 통해 양극으로 이동합니다. 양극에서는 산소와 만나 전자를 환원시키고 물이 생성되며, 이 과정에서 지속적으로 전력이 공급됩니다. 연료전지의 효율은 40~60% 이상으로 높으며, 차량용 연료전지에서는 1㎏의 수소로 약 33kWh의 전력을 생산 가능하며, 이는 기존 내연기관보다 2배 이상 효율적입니다. 2xxx년 기준으로 전 세계 연료전지 시장은 약 10억 달러 규모였으며, 2025년까지 연평균 성장률이 10% 이상으로 예상됩니다. 일본, 독일, 미국 등에서는 수소 인프라와 연료전지 발전소 구축이 활발히 진행되고 있으며, 특히 도심 및 수소차에 적용되어 미세먼지 및 온실가스 배출 저감에 기여하고 있습니다. 결국 연료전지는 친환경 에너지 전환의 핵심 기술로 자리매김하고 있으며, 미래 에너지 시장의 중요한 축으로 발전하고 있습니다.
2. 연료전지 연구 개발에 있어…