신재생에너지
신재생에너지란 화석연료를 변환시키거나 햇빛 ,물 ,지열 ,강수 ,생물 유기체 등 기존의 에너지를 변환시켜 이용하는 것을 의미하는데요.
화석연료의 지속적인 사용으로 인한 자원고갈 및 환경문제가 점점 크게 다가오고 있는 현재, 이러한 기후변화에 대응하기 위해 ,또 화석연료의 문제점을 해결하기 위해 재생가능하고 환경 친화적 대체연료에 관심을 가져 환경도 보존하고 지속 가능한 에너지 자원에 대해 알아보도록 하겠습니다.
신재생에너지는 바이오디젤에너지, 원자력에너지, 풍력에너지, 태양광에너지, 조력에너지, 수소에너지 6가지가 있습니다. 한번 알아볼까요?
1.바이오디젤 에너지
바이오디젤은 동.식물성 기름 (옥수수, 콩기름, 팜유, 유채, 대두유 등)을 화학처리하면 일반 경유와 물리화학적 특성이 거의 같아 경유의 대체연료로 사용됩니다. 브라질에서 많이 사용하는데. 이유는 열대성지방이라 원료를 재배하기에 유리하기 때문이죠. 현재 바이오디젤은 경유보다 생산가가 높기 때문에 대중화의 걸림돌로 지적되고 있지요, 바이오디젤을 활용한 버스를 타면 고소한 냄새가 솔솔 풍긴다고 하는데, 아마 우리도 머지않아 꼬신내 풍기는 버스를 타게 되겠지죠 ~^^
2.원자력 에너지
과거엔 불과 물, 바람과 같은 자연적인 에너지원을 이용하였지만 효율성은 그만큼 떨어졌었어요. 이후에 화석연료를 사용하기 시작하면서 막대한 에너지량을 활용할 수 있게 되었습니다. 하지만 화석 연료는 환경 측면에서도 오염물질을 배출하지만, 더 큰 문제는 한정된 자원이기 때문에 언젠가는 모두 소멸해버릴 것이라는 점입니다. 그런 면에서 원자력은 극소의 우라늄을 이용하여 막대한 양의 전기를 생산해낼 수 있다는 점에서 매우 효과적인 전기 생산법이라는 것이지요.150년 이후엔 석탄 생산이 불가능 할 것으로 예상되고 있어요. 그렇기 때문에 세계 각국에선 원자력에 대한 관심이 나날이 커지고 있는 상태입니다.
♠폭탄으로 만드는 원자력에너지
사람들이 대체 에너지로 제일 처음 만든 것이 ‘핵에너지’였어요.
핵에너지는 ‘원자력 에너지’라고도 부르는데 적은 양의 우라늄으로 엄청난 양의 전기를 만들어 낼 수 있어요. 이 우라늄은 지구에서 자연 상태로 존재하는 가장 무거운 방사성 원소예요. 많이 모이면 핵폭발을 일으킬 수도 있는 위험한 물질이에요. 원자력 에너지는 위험하기는 하지만 현재로서는 가장 믿을 수 있는 에너지 자원입니다. 왜냐하면, 우라늄 1킬로그램과 석탄 300만 톤이 만드는 에너지의 양이 같다고 하니, 원자력에너지의 힘이 얼마나 대단한지 짐작할 수 있겠지요? 앞으로 화석연료가 200년 이내로 소진된다고 하는데, 전기를 생산하는데 있어서 원자력 이용을 평화적로 잘 사용하면 신에너지로 아주 훌륭한 원소입니다.
단점은 핵은 에너지를 만들면서 *방사선을 내보내요. 방사선은 사람의 세포를 다치게 하거나 백혈구를 줄어들게 하여 암을 일으켜요.. 또, 원자력 에너지를 만든 뒤에 버려지는 우라늄을 ‘핵폐기물’이라 하는데, 그 안에서도 *방사능이 나와요. 핵폐기물에서 방사능이 완전히 사라지는 데는 약 25만 년이 걸리기 때문에 사람들에게 피해가 가지 않도록 깊은 땅속에 묻는답니다.
3.풍력 에너지
풍력 에너지는 바람의 힘을 이용한 에너지예요.바람의 운동 에너지를 회전력으로 바꾸어 전기 에너지를 생산하지요. 풍력 에너지는 설비가 비교적 간단하고 비용이 저렴하대요. 바람을 이용하기 때문에 환경오염이나 고갈의 염려가 없어요. 하지만 소음공해가 발생하고, 발전의 효율이 낮고, 바람의 세기와 방향이 변하기 때문에 생산되는 전기에너지가 일정하지 않아요.
국토의 1/4이 해수면보다 낮은 네덜란드의 풍차는 양수기를 돌려, 육지로 차오르는 바닷물을 퍼내는 시스템이죠. 풍차는 발전기와 연결된 날개가 바람의 힘으로 돌아가면 발전기에서 전기를 생산하게 되는거죠. 풍력에너지는 무공해라 독일이나 미국에서 아주 광범위하게 사용되고 있습니다. 독일의 풍력에너지를 90%을 만들 정도니 엄청난 에너지 보고가 되는 것이죠. 독일이 풍력을 선택한 이유는 바로 북극에서 불어오는 일정한 북극바람 때문입니다.. 미국도 서부의 캘리포니아 사막에 바람이 일정하게 부는 지역에 풍력을 놓아서 엄청난 에너지를 뽑아내고 있습니다.. 독일과 미국은 바람이 일정하게 불어주기 때문에 풍력발전이 가능한 반면 우리나라는 바람의 방향이 일정하지 않아 풍력에너지를 잘 활용치 못합니다.. 제주도와 남해안, 태백산맥의 산간 지대에 풍력발전 시설이 있지만, 활용하는 곳은 몇 군데 안 된다고 합니다.
4.태양광 에너지
태양광 에너지라는 것은 빛 에너지를 말합니다.
태양에서부터 오는 빛은 눈에 보이는 가시광선부터 적외선, 자외선, 알파선, 감마선 등등이 포함되어있습니다. 이렇게 다양한 파장대의 빛들은 에너지로 전환이 가능합니다.(E=hν=hc/λ, λ=빛의 파장, ν=빛의 진동수, c=빛의 속력)
에너지는 빛의 파장과 진동수로 표현이 가능하죠.
즉 빛은 크든 작든 에너지를 가지고 있습니다.태양광을 이용한 자동차, 우주선, 돛단배 라이트...
이렇듯 태양광을 이용한 운송수단이 속속 발전되고 있는 것을 볼 수 있습니다.
5.조력에너지
조력에너지는 밀물과 썰물의 흐름을 이용하여 발생하는 에너지를 말합니다.
조력에너지는 조력발전과 조류발전의 두가지방법으로 에너지를 얻습니다.
국내 조력 에너지는 매우 풍부하며, 인천 및 서해안과 남해안에 빠른 조류가 발생되는 지역이 많이 있지요. 세계적으로 조수 간만의 차가 크게 발생하는 나라는 매우 드물며, 우리나라는 조류 발전 개발의 최적지 중 하나로 꼽히고 있습니다.
신재생 에너지는 일반적으로 자연을 이용하는 특성이 있고 이로 말미암아 불안정한 전력 생산이 큰 문제가 된다는 거죠. 그러나 밀물과 썰물은 날씨나 계절에 상관없이 항상 발생하는 자연현상입니다. 조류 발전은 특정 지역의 시간대별 유속을 측정하면 비교적 정확한 발전량 예측이 가능하며, 생태계에 미치는 영향이 거의 없는 친환경적인 에너지인 반면. 조력 발전은 제방 안쪽에 해수가 갇힘으로서 갯벌이 사라지고, 염분농도가 변하여 해양 생태계를 파괴하는 단점이 있습니다,
6.수소에너지
수소에너지는 미래의 궁극적인 청정에너지원 중 하나로 꼽히고 있다. 수소에너지의 원료가 되는 물은 지구상에 풍부하게 존재하며, 연소시에 극소량의 질소와 물만 생성되고, 공해물질은 발생되지 않는다. 수소는 또한 직접 연소를 위한 연료로도 사용할 수 있다. 2014년에 출시된 수소연료전지 자동차의 연료로 사용이 보편화되면, 장기적으로는 수송수단의 대체에너지원으로 각광받을 것으로 보인다. 수소에너지의 가장 큰 장점은 무한정, 무공해 에너지라는 점입니다. 지구상에 존재하는 물에서 수소를 추출할 수 있으며, 사용 후에도 환경에 유해한 물질이 배출되지 않고 다시 물로 재순환되기 때문인데요. 뿐만 아니라 수소에너지는 사용이 간편하고, 수송이 용이하며, 다양한 형태로 저장할 수 있다는 장점도 있습니다.
수소에너지는 석유를 연료로 하는 모든 분야에 사용할 수 있습니다. 연료전지를 동력원으로 연료전기차가 대표적인 사례인데요. 연료전기차는 전기모터로 작동하기 때문에 배기가스가 나오지 않는 친환경 자동차라는 사실! 더불어 짧은 연료 충전 시간, 긴 주행거리, 적은 소음 등의 장점도 갖췄습니다.
수소에너지는 수소 형태로 에너지를 저장하고 사용할 수 있도록 한 대체 에너지입니다. 자동차, 비행기, 연료 전지 등 다양한 분야에 활용할 수 있어 미래의 에너지원으로 주목 받고 있습니다.
■ 수소에너지의 원리는?
분해한 수소를 산소와 결합시켜 발생한 에너지를 활용
수소(H)는 모든 유기물과 화석연료, 물(H2O) 등을 구성하는 핵심 원소입니다. 수소는 우주에서 가장 가볍고 풍부한 원소로 우주 질량의 약 75%를 차지하고 있는데요. 연소하기 쉬운 기체로 그 폭발력 또한 강력합니다. 수소 1kg와 산소가 결합하면 약 3만5,000kcal의 에너지가 생성되는데요. 이는 같은 질량의 부탄, 휘발유 등과 비교해 무려 3배나 큰 에너지라는 사실!
수소는 화합물 형태로 존재하고 있어 화합물에서 수소를 분리하는 것이 가장 중요합니다. 대표적인 수소 생산 기술은 천연가스인 메탄을 고온∙고압에서 수증기로 분해하는 방법인데요. 이 외에도 물의 전기 분해로도 수소를 얻을 수 있습니다. 물을 두 전극 사이에 넣고 전기를 주입시키면 산소와 수소가 분리된다는 사실! 태양열이나 폐열을 이용한 '열화학적 물 분해', 광촉매라는 특수한 물질을 이용한 '광화학적 물 분해' 등 과학기술의 발달에 따라 다양한 수소 분리의 기술이 개발되고 있습니다.
에너지 문제는 인류 미래의 문제입니다.
이번 기회를 통해서 여러분들도 꼭 신재생 에너지가 아니더라도 한번쯤은 우리의 에너지에 대해 생각해 보는 시간이 되었으면 좋겠습니다.