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본 발명은 수전해 반응에 필요한 과전압을 낮추고자 연료전지를 수전해의 보조 장치로 사용하되 전류가 흐르지 않아 개방회로 전압 (open circuit potential)을 유지하는 회로를 설계하며, 동시에 연료전지 산화 반응이 수전해 수소 발생 반응의 대응 반응으로 적용할 수 있도록 셀의 구조와 회로를 제시한다. 본 특허에서 제시하는 하이브리드 연료전지-수전해 시스템에서는 연료전지와 수전해가 같은 산화 반응을 공유함으로써 수소 산화 반응과의 전압차를 줄여 수소 발생을 위한 과전압을 줄이는 방법을 제시하고 있다. 본 특허에서 제시한 시스템을 이용할 경우, 산소 산화 반응을 대응 반응으로 사용하여 수전해 셀이 갖는 1.23 V 라는 이론 전압보도 더 낮은 전압에서 수소 생산이 가능하다.