본문/내용
1. 연료전지의 기본 원리와 작동 방식을 설명하세요.
연료전지는 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 장치로서, 수소와 산소의 화학반응을 이용하여 작동합니다. 내부에는 양극(음극)과 음극(양극)으로 나뉜 전극이 있으며, 전해질이 이온 교환 역할을 수행합니다. 수소는 양극에서 전기화학 반응을 통해 수소 이온(H)과 전자로 분리되고, 전자는 외부 회로를 통해 전력으로 활용됩니다. 동시에 수소 이온은 전해질을 통과하여 음극으로 이동하며, 산소는 공기 또는 산소 공급 시스템을 통해 음극에 도달합니다. 산소는 음극에서 수소 이온과 결합하여 물(H₂O)을 생성하는 반응이 일어납니다. 종합적으로, 수소의 산화반응(H₂ → 2H + 2e)와 산소의 환원반응(O₂ + 4H + 4e → 2H₂O)이 결합하여 전기와 열을 발생시킵니다. 연료전지의 효율은 약 40~60%이며, 이는 내연기관보다 뛰어난 성능입니다. 일본의 토요타 미라이, 미국의 수소버스 등에서 상용화 사례가 있으며, 연료전지는 1kW당 약 0. 7kg의 수소가 연간 소모되어 50,000시간 이상 작동하는 경우가 존재합니다. 현대모비스는 이 기술을 활용해 전기차와 수소차의 연료전지 시스템 개발에 주력하고 있…