본문/내용
1. 연료전지의 기본 원리와 작동 방식을 설명하시오.
연료전지는 수소와 산소를 화학반응시켜 전기를 생산하는 장치입니다. 내부에는 음극, 양극, 전해질이 위치해 있으며, 수소는 음극에서 산화되어 전자를 방출하고 이 전자가 외부 회로를 통해 양극으로 이동하면서 전기가 발생합니다. 동시에, 수소 원자들은 양극 쪽의 산소와 반응하여 물이 생성됩니다. 대표적인 연료전지인 PEMFC(고분자전해질막 연료전지)는 60% 이상의 전력 변환 효율을 보이며, 100 kW 규모의 발전소 기준으로 연간 약 50만 kWh의 전력을 생산할 수 있습니다. 실제로 현대제철은 수소 연료전지 택시 실증사업을 통해 2022년부터 수소 연료전지 시스템을 도입해 도시철도차량과 연계한 운용을 계획하고 있으며, 1 kW 급의 연료전지에서는 0. 5 kg/h의 수소 소비로 평균 3000시간 이상 가동이 가능하여 연간 약 1500kg의 수소를 활용하는 사례도 있습니다. 이는 화석연료 대비 무공해 전력을 생성하며, 수소의 생산·저장 기술 발전과 함께 발전 가능성이 크다. 특히, 현대제철은 2030년까지 수소 연료전지 발전 용량을 500MW 이상으로 확대하는 목표를 세우고 있으며, 이를 통해 친환경 에너…