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~2016년 교육부 이야기/신기한 과학세계

기름 값이 2000원이라구요? 우린 이제 어쩌죠?

비회원 2012. 3. 23. 07:00


(출처 - 사진참조)

(출처 - Opinet 유가정보서비스)


기름 값이 하루하루 기록을 갈아치우는 요즘, 가계 부담이 만만치 않은데요. 우리가 주로 사용하고 있는 석탄과 석유, 천연가스는 “화석 에너지” 라고 부릅니다. 연탄, 자동차 등 생활 속에서 큰 역할들을 하고 있는 화석에너지는 그 양이 한정되어 있어 시간이 지날수록 희소성이 높아져 가격 또한 증가하게 됩니다. 또한, 화석에너지의 단점으로는 사용 후 발생되는 유해물질, 그리고 고갈성을 들 수 있습니다. 하지만 너무 걱정하지는 마세요. 석유가 고갈된 미래를 대비하여 각국에서는 석유를 대체할 새로운 에너지 개발에 온 힘을 쏟고 있으니까요! 
 
전 세계는 한 마음으로 화석에너지의 고갈을 막기 위해, 환경보전을 위해 화석에너지의 역할을 대신할 수 있는 다른 에너지원을 개발하고 있습니다.
 
 

1. 재생에너지를 아시나요?

 


태양열, 풍력, 수력... 모두 이제는 낯설지 않은 단어들이라 생각됩니다. 재생에너지는 화석에너지나 원자력 에너지가 아닌 자연의 순환에 의하여 얻어지는 자원들을 말합니다. 비고갈성인 에너지이며 태양, 물, 땅, 유기물 등이 자원이 됩니다. 재생에너지는 고갈되지 않고 친환경적인 부분 외에도 아직까지 많이 발달되지 않아서 많은 사람들이 에너지 생산에 직접 참여할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.
 
반면 고갈성이 있는 화석에너지나 원자력 에너지에 비해 에너지가 소량으로 많이 분산되어 있어 모으려면 다른 에너지원에 비해 넓은 면적이 필요합니다. (같은 면적에서 화석에너지를 10 얻는다면 원자력은 50 얻을 수 있는 반면 재생에너지는 0.0001 정도를 얻을 수 있다고 합니다.)
또 자원의 종류에 따라 풍력은 바람이 많이 부는 곳, 조력은 바다에서만 등 에너지를 얻을 수 있는 지역이 한정되어 있으며 계절과 날씨 변화에 따라 에너지를 얻을 수 있는 정도가 차이난다는 단점을 가지고 있습니다.
 
재생에너지의 종류로는 태양광, 태양열, 바이오메스, 풍력, 수력, 지열, 조력, 파력, 폐기물 에너지로 총 8가지로 이루어져 있습니다.
 
우리나라에서는 2011년 3월 9일 개정된 “신 에너지 및 재생에너지 개발 이용 보급 촉진법” 에서는 위의 8가지 외에도 화석에너지를 변환시켜 얻을 수 있는 수소에너지, 연료전지에너지, 석탄을 가스화하거나 액화하여 얻는 에너지를 추가로 포함시켜 “신 재생 에너지”라 합니다.
 
 

2. 재생 에너지의 종류, 자세히 살펴볼까요?

 

1) 태양에너지



태양에너지는 지표면으로 쏘아지는 태양복사에너지를 이용하는 것으로 태양열태양광으로 나누어집니다. 태양열에너지는 우리가 흔히 봤던 지붕이나 가로등 위의 검은 판에 복사에너지를 모아 열판이 열을 받으면 연결 관도 온도가 증가하여 생성되는 온수를 이용한 가정용,발전용으로 사용되어지는 에너지를 말합니다.
 
태양광에너지태양전지를 이용하는 것으로 얇은 두 판 사이에 빛을 투과시켜 발생한 전하차이를 이용, 빛을 이용하여 전기화 시켜서 이용하는 에너지를 말합니다. 태양에너지는 청정하고 무제한이며 유지보수가 저렴하고 무인화 가능, 수명이 길고, 태양빛만 내리쬐면 어디에서든 할 수 있다는 장점이 있으나 일사량이 적으면 에너지를 모으기가 힘들고 밀도가 낮아 큰 면적이 필요하며 초기 투자비용과 설치비용이 높다는 단점이 있습니다.
 
 

2)풍력에너지



풍력에너지는 오래된 역사를 가지고 있는 재생에너지 중 하나입니다. 풍차를 이용하여 곡물을 빻고, 바람을 이용하여 배를 운항하는 등 옛날부터 사랑받고 있는 에너지이기도 하지요. 풍력에너지바람이 가진 운동에너지를 이용하여 날개를 돌려서 얻어지는 유도전기로 전력을 공급합니다.
 
풍력발전기는 날개모양의 피치 3개로 이루어져 있는데, 과거에는 뾰족한 삼각형, 사각형, 원형 등 다양한 모양, 다양한 개수였으나 지금의 모양이 가장 많은 풍력에너지를 얻을 수 있어 날개모양 3개로 구성되어 있다고 합니다.
 
풍력에너지 역시 다른 재생에너지와 마찬가지로 지역과 날씨 면적 등에 영향을 받는다는 단점이 있지만 다른 재생에너지에 비해서 설치/발전단가가 매우 저렴하여 전 세계적으로 가장 많이 보급되어있고 우리나라에서도 영덕, 대관령, 제주도 등에 풍력발전소가 설치되어 있습니다.
 
 

3) 식물/폐기물 에너지

 
식물에너지(바이오메스 에너지)는 식물(나무, 건초, 농산물 등)을 이용합니다. 식물은 생존을 위하여 이산화탄소와 물을 이용하여 탄수화물을 만들어내는 탄소동화작용을 하는데, 탄소동화작용을 통해 성장하는 식물을 태워서 직접 열을 얻거나 다른 화학적 과정을 거쳐 메탄올, 바이오 디젤 등으로 전환하여 이용하게 됩니다. 우리나라에서는 폐기물을 매립하거나 하수처리과정에서 발생하는 등의 바이오가스를 이용하여 메탄가스를 얻고 있습니다.
 
 

4) 해양에너지

 


해양에너지는 조력에너지, 파력에너지, 온도 차를 이용한 에너지, 해류에너지, 염분 차를 이용한 에너지 등 다양한 형태로 존재합니다. 고갈되지 않을뿐더러 가장 풍부하고 환경오염도 발생하지 않는 미래 이용에 가장 이상적이고 적합한 에너지원입니다.
 
그 중 하나인 조력에너지지구-달의 만류인력에 의해 발생하는 밀물과 썰물의 차를 이용, 전기를 발생시키는 에너지 입니다. 계절과 날씨, 밤낮 등 다양한 변화와 관계가 없어 이용이 편리합니다. 현재 우리나라에서는 인천만 조력발전소에서 조력 에너지를 이용하고 있습니다.
 
또한 파력에너지파도를 이용, 위치에너지를 기계적 에너지로, 기계적 에너지를 전기에너지로 변환시켜 사용하게 됩니다. 파력에너지는 삼면이 바다인 우리나라에 적합한 에너지로 떠오르고 있습니다.
 
 

5) 수력에너지

 


수력에너지는 물의 위치에너지를 이용하는 것으로 댐을 만들어서 저장한 물을 높은 곳에서 떨어트려 낙차를 발생시켜 전기를 얻어 이용합니다. 가장 많이 보급되어 있으나 댐을 만든다는 것 자체가 환경을 파괴시키는 것이므로 많은 비판을 받고 있습니다.
 
 

6) 지열에너지


지열에너지의 이용방법은 크게 수백m~수km 깊은 심층지열을 이용하는 방법과 수십m의 낮은 표층지열을 이용하는 방법으로 나누어집니다. 땅 속의 열을 교환하여 에너지로 변환시키는 방법인데, 이를 이용하려면 지하의 열 흐름을 알아야하고 그에 맞게 관을 심어야 하므로 위험성이 높습니다. 또한 환경적인 측면에서 관에서 다른 가스가 유출되거나 지하수가 오염될 수 있다는 위험도 나타납니다. 우리나라에서는 거의 개발이 이루어지지 않고 있는 반면, 화산활동이 있었던 일본, 뉴질랜드, 멕시코 등의 국가에서 많은 개발을 하고 있습니다.
 
 

3. 재생에너지 현황은 어떨까요?

 

1) 전 세계의 재생에너지 사용 비율

 
2008년 조사 결과, 전 세계의 재생에너지는 총 에너지 수요의 7%가량을 차지하고 있습니다. 대부분 수력발전이었으며 바이오메스 에너지와 태양열 에너지가 그 뒤를 잇는 것으로 나타납니다. 그밖에도 풍력, 지열, 해양에너지 등의 개발이 활발한 상태입니다.
 
현재 재생에너지의 개발은 주로 유럽에서 이루어지고 있으며 미국과 중국, 일본, 인도 등에서도 투자를 더욱 늘리고 있습니다. 하지만 우리나라는 총 에너지 수요의 2.4%에 불과하여 더욱 활발한 개발이 필요한 상황입니다.
 
 

2) 우리나라의 재생 에너지 잠재량

 


화석에너지를 사용하는 현재 우리나라는 전량 수입에 의존하는 자원부족 국가입니다. 하지만 현재의 수력, 화력, 원자력 발전에만 의존하지 않고 산지가 많은 것을 이용한 풍력에너지, 삼면이 바다인 것을 이용한 해양에너지 등 다양한 재생에너지를 이용한다면 우리나라는 더 이상 자원부족 국가가 아닐 것입니다.
 
현재 재생에너지는 우리나라의 많은 중소기업에서 도전하고 있는 미개척 분야 중 하나입니다.
재생에너지의 가장 큰 단점인 에너지 밀도가 낮아 넓은 면적이 필요하다는 부분으로 인해 우리나라에 부적합하다고 생각되겠지만, 재생에너지는 개발 가능성이 무궁무진합니다. 앞으로 더 많은 개발과 연구가 이루어져 우리의 미래에, 또 우리 후손들에게 에너지 걱정 없는 대한민국이 만들어지길 바라봅니다.^^


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