지구의 친환경 에너지(흥미로움)

오늘은 친환경 에너지에 대해서 알아보겠습니다.

 

인류는 풍요로운 삶을 위해서 에너지가 필요하지만 그동안 사용되었던 주 에너지원인 화석 연료는 그 양이 제한되어 있기 때문에 머지 않아 고갈될 것이라는 전망이 대두되고 있습니다. 화석 연료는 고갈 문제뿐만 아니라 환경 문제도 안고 있어서 세계적으로 화석 연료의 사용으로 인한 탄소 배출을 억제하려는 노력이 계속되고 있습니다. 최근에는 저탄소 녹색 성장 정책을 통해서 에너지와 자원의 사용을 최소화하고 동시에 탄소 배출 또한 최소화 하면서 지속 가능한 경제 성장을 구현하려합니다.

 

 

1) 태양 에너지

지구는 태양 에너지를 잘 이용해야 합니다. 지구 지표면 1m² 당 매초 약 340J의 에너지를 받고 있으며 이를 지구 전체로 환산하면 인류가 1년동안 사용하는 에너지의 약 7000배에 달합니다. 태양 에너지의 장점은 무공해이며 양이 거의 무한합니다. 발전 설비는 연료비가 전혀 들지 않으며 햇빛이 있으면 복잡한 장치 없이 비교적 간단하게 설치할 수 있고, 설치하는 양만큼 더 많은 에너지를 얻을 수 있습니다. 별도의 기계 가동 부분이 없기 때문에 소음이 없고 폐기물이 나오지 않으므로 환경 오염을 일으키지도 않습니다. 또한 장치의 수명이 길기 때문에 대부분 20년 이상 오랫동안 이용할 수 있다고 합니다. 반면 태양에너지의 단점으로는 태양빛이 비출 때에만 사용할 수 있다는 점이고 에너지의 생산량을 일정하게 통제하기 어렵습니다. 에너지 밀도가 작아서 다른 에너지에 비해 같은 양의 전기 에너지를 얻으려면 많은 수의 태양 전지판과 공간이 필요하므로 초기에 비용이 많이 듭니다. 하지만, 태양열을 이용할 수 있게끔 기술적인 구현을 해놓으면 쓰임새는 정말 많습니다. 태양열로 직접 물을 끓여 온수나 난방에 이용할 수 있으며 증기로 터빈을 돌려 전기 에너지를 생산할 수 있습니다. 또한 태양 전지를 활용해서 휴대용 계산기, 시계, 휴대 전화 등에 활용할 수 있습니다. 더 크게는 이 태양 전지를 이용하여 태양광을 전기 에너지로 전환할 수 있습니다. 

 

2) 조력 에너지

달과 태양의 인력에 의해 발생하는 밀물과 썰물의 흐름을 이용하는 것을 조력에너지라고 하며 조력 발전과 조류 발전이 있습니다. 우리나라의 황해는 세계적으로 조석 간만의 차가 크게 발생하여 조력 에너지 개발이 활발히 이루어지고 있습니다.  조력발전은 주기적으로 해수면의 높이가 변하면서 나타나는 조석 간만의 차를 이용하여 전기 에너지를 생산하는 방식입니다. 위치 에너지를 이용한다는 점에서 수력 발전과 원리가 동일합니다. 장점으로는 날씨나 계절에 관계없이 항상 발전할 수 있고, 조석 간만의 차를 알면 발전량 예측이 가능하며, 대규모의 전력 생산이 가능합니다. 단점으로는 제방 안쪽에 해수가 갇힘으로써 갯벌이 사라질 염려가 있고 염분 농도가 변할 수 있기 때문에 해양 생태계에 안좋은 영향을 줄 수 있습니다. 조류발전은 조석에 의해 자연적으로 발생하는 빠른 흐름인 조류에 직접 터빈을 설치함으로써 해수의 수평 흐름을 회전 운동으로 변환시켜서 전기 에너지를 생산하는 방식입니다. 어떻게 보면 운동에너지를 이용한다는 점에서 풍력 발전과 원리가 동일하다고 말할 수 있습니다.

 

3) 풍력 에너지

바람의 힘으로 발전기를 돌려 전기 에너지를 생산하는 기술이 풍력 에너지입니다. 현재 우리나라를 비롯하여 여러 나라에서 사용하고 있습니다. 풍차의 나라라고 불리는 네덜란드가 그 대표적인 예입니다. 풍력발전의 장단점을 살펴보면, 장점으로는 지속 가능한 친환경 에너지이며 설비가 비교적 간단하다는 점입니다. 반면 단점은 바람의 세기나 방향이 항상 변할 수 있으므로 발전량을 쉽게 예측하기 어렵고 일정 속도 이상의 바람이 부는 지역에서만 이용이 가능합니다.

 

지구의 친환경 에너지를 잘 활용해서 인류의 미래가 지속 가능한 미래가 되었으면 좋겠습니다.