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신에너지

대한민국 교육부 2015. 8. 3. 10:48


신에너지 



신에너지는 기존에 쓰이던 석유, 석탄, 원자력, 천연 가스가 아닌 새로운 에너지를 의미합니다. 이러한 신에너지에는 수소 에너지, 연료 전지, 석탄을 액화·가스화한 에너지가 포함됩니다.

 

수소 에너지는 물, 유기물, 화석 연료 등의 화합물 형태로 존재하는 수소를 분리한 후 연소시켜 얻는 에너지로서, 일반 연료, 수소 자동차 등 여러 분야에 활용 가능합니다. 수소는 화석 연료보다 풍부하게 존재하는 물을 분해하여 얻을 수 있기 때문에 이용 가능량이 많고, 연소시켜도 산소와 결합하여 다시 물이 되므로 친환경적인 에너지입니다. 하지만 수소를 얻거나 저장하는 기술에 비용이 많이 들어가므로 기술 발달이 필요한 상황입니다.

 

현재 자동차에 사용되는 연료는 가솔린, 경유 등 화석 연료인데, 자원 고갈과 환경 오염에 따라 기존의 자동차를 대체할 수 있는 무공해 자동차에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 그래서 개발되고 있는 수소를 연료로 사용하는 수소 자동차는 가솔린을 사용하는 것보다 열효율이 우수하며, 가솔린이나 경유보다 대기 오염이 적습니다. 수소 자동차는 기존의 연료 탱크를 수소 저장 탱크로 바꾸어 주어야 하므로 수소를 저장하는 기술이 필요합니다. 지금까지 알코올 자동차, LPG 자동차, 압축천연가스 자동차들은 이미 개발되어 대중 교통으로 활용되고 있습니다. 


▲수소 에너지를 이용한 버스(출처: 에듀넷)


연료 전지는 연료의 화학 에너지를 전기 화학 반응으로 전기 에너지로 직접 변환하는 발전 기술입니다. 즉, 수소와 산소가 화학 반응을 통해 결합하면서 물이 만들어지고, 이 과정에서 전기와 열이 생성됩니다. 연료 전지는 기존의 발전 방식과 달리 연료를 연소시키지 않고, 수소, 산소의 전기 화학 반응으로 전기를 발생시키는 장치이기 때문에 환경 오염이 거의 없고, 전기를 생산하는 과정에서 발생하는 열도 이용할 수 있기 때문에 일반적인 발전보다 높은 효율을 나타냅니다. 또, 연료 전지의 설치 조건이 쉬워서 환경에 따른 제약도 적은 편입니다. 하지만 연료 전지에 들어가는 재료는 화석 연료와 비교하여 비싸기 때문에 지속적인 연구를 통해 비용을 줄여야 본격적인 상용화가 될 수 있을 것이라고 합니다.


▲연료 전지의 모습(출처: 에듀넷)


석탄 액화·가스화 에너지는 석탄과 같은 고체 저급 연료를 가스화(기화)시켜 가스 터빈 및 증기 터빈 등을 통해 발전하거나, 액화시켜 휘발유 및 디젤유 등의 고급 액체 연료로 전환해 이용하는 에너지입니다. 석탄 액화 기술은 석유를 대체할 수 있는 액체 연료를 만들고, 석탄 가스화는 석탄으로부터 도시 가스에 사용할 수 있는 기체 연료를 만드는 기술입니다. 이는 발전 효율이 높고, 석탄에서 대기 오염의 원인이 되는 황 성분을 제거하기 때문에 환경 친화적 기술입니다. 그러나 이러한 과정들을 처리하기 위해서는 복잡하고 큰 장치가 필요하고 비용이 많이 들어가게 됩니다. 그래서 기술 발전을 통해 개량화가 필요합니다. 


▲미국 미시시피 주에 건설 중인 석탄 가스화 에너지 발전소(출처: 에듀넷)



[자료출처: 에듀넷]








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