본문내용
1. 에너지와 생활
1.1. 에너지 소비에 따른 환경의 영향과 대책
1.1.1. 에너지 소비에 따른 환경의 영향
산업혁명이 시작되면서부터 지하에서 채굴되던 화석연료와 광물질 등 여러 에너지 사용량이 증가하게 되었으며 그로 인하여 환경에도 큰 영향을 끼치게 되었다. 인구의 증가와 산업의 고도화, 후발산업화 국가의 에너지 소비량 증가 등으로 인해 에너지 소비에 따른 지구환경의 문제가 야기되고 있다. 에너지원인 연료는 연소 반응 과정을 통하여 에너지를 발생하게 되는데, 이 때 발생되는 연소가스에는 각종 대기오염 물질을 포함하게 된다. 또한, 일반 폐기물과 같이 성상이 복잡한 물질은 연소 또는 소각과정에서 그만큼 복잡하고 유해한 물질을 생성시킨다. 황산화물 및 질소산화물은 공기 중의 구름과 같은 물방울에 녹아 강산성의 황산, 질산을 형성하여 산성비의 원인이 된다. 난방시설 및 자동차 등에서 배출된 대기오염 물질에 의해 1차적 대기오염 현상을 일으키기도 하고, 대기 중 화학반응에 의하여 생성되는 광화학 산화성 물질로 인한 스모그현상과 같은 2차적 대기오염 현상이 문제가 된다. 보다 큰 문제는 화석연료의 연소에 의해 필연적으로 발생되는 이산화탄소 등에 의한 지구 온난화 문제이다. 남북극 빙하가 녹음으로써 해수면 상승, 기상 이변현상 등과 관계가 있어서 심각한 문제로 등장하고 있다. 또, 스프레이와 냉장고 냉매, 세정제 등으로 사용되고 있는 프레온가스로 인해 오존층을 파괴하는 주 원인이 되고 있다. 대기권에서 분해 되지 않고 성층권까지 올라가서 자외선에 염소분자가 분해되어 오존층을 파괴한다. 이산화황, 질소산화물, 탄화수소를 포함한 일련의 화학성분들에 의하여 발생되는 산성비는 토양의 일반적인 산도에 영향을 준다. 산성비로 인해 식물들은 영양분을 제대로 섭취하지 못하여 개체수가 줄어들고 호수에도 영향을 주어 대부분의 어류와 무척추동물들을 죽이게 된다.
1.1.2. 에너지 사용에 따른 환경오염 저감 대책
오염물질이 배출되기 이전에 오염물질의 배출량을 줄여야한다. 이러한 방법으로서 에너지 절약, 청정연료로의 연료대체 등이 대기문제 해결의 중요한 수단이다. 황산화물과 질소산화물의 배출을 줄이기 위해선 자동차 촉매변환기의 효율을 높이는 것이 중요하며, 장기적으로는 전기, 메탄올, 태양열 등을 이용한 저공해 자동차의 개발이 필요하다. 화석연료 등의 소비에 따른 막대한 영향으로 인해 생태계의 교란, 기후변화 등이 나타나게 되자 대체에너지 개발이 대두되면서 신 재생에너지가 각광받고 있다. 신재생에너지란 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스가 아닌 태양에너지, 바이오매스, 풍력, 소수력, 연료전지, 석탄의 액화, 가스화, 해양에너지, 폐기물에너지 및 기타로 구분되고 있고 이외에도 지열, 수소, 석탄에 의한 물질을 혼합한 유동성 연료를 의미한다. 그러나 실질적인 신재생에너지란, 넓은 의미로는 석유를 대체하는 에너지원으로 좁은 의미로는 신재생에너지원을 나타낸다. 에너지소비효율 등급표시제도가 필요하다. 보급이 활발한 제품인 냉장고, 에어컨, 승용차를 에너지소비효율이나 사용량에 따라 등급을 정하여 표시함으로써 소비자가 에너지절약형 여부를 쉽게 판단하도록 하기 위한 제도이다. 이 제도는 국내생산제품은 물론 수입제품도 함께 적용되는데, 에너지소비효율등급은 제품의 에너지소비효율에 따라 1등급에서 5등급까지 다섯 등급으로 나누어, 1등급은 가장 효율이 좋은 에너지절약형 제품이며, 5등급 제품에 비하여 에너지가 30-40%절약된다. 그린빌딩이 필요하다. 그린빌딩이란 에너지절약과 환경보전을 목표로 자연친화적으로 설계, 건설하고 유지 관리한 후, 건물의 수명이 끝나 해체될 때까지도 환경에 대한 피해가 최소화되도록 계획된 건축물을 말한다. 이는 건물로부터 유발되는 각종 오염원의 발생을 줄이고 발생된 오염원에 대해 주위환경에 미치는 피해를 최소화시키기 위한 환경공해 저감기술이 뒷받침되어야 하며, 건물로부터 나오는 폐자원을 재사용하거나 재생이 불가능한 자원의 경우에도 환경에 대한 피해가 최소화되도록 처리하는 기술 등이 중요한 기술로 되어 있다.
1.2. 우리나라 대체에너지의 중요성과 개발방향
1.2.1. 우리나라 대체에너지의 중요성
우리나라 대체에너지의 중요성은 날로 증대되고 있다. 현재 인류가 직면한 가장 큰 난제 중 하나는 화석에너지 자원의 한계성에 기인한 에너지 수급의 불안과 환경문제이다. 석유 소비비중의 감소와 더불어 신·재생에너지원의 소비비중이 점차 증가할 것으로 전망되는 상황에서, 국내·외적 에너지 위기 속에서 안정적인 경제성장과 에너지 안보를 구축하고 기후변화협약 등의 국제적인 환경규제에 대응하기 위해서는 화석에너지에서 벗어나 새로운 에너지원의 개발과 보급이 절실히 요구된다. 따라서 향후 에너지 강국으로의 도약을 위해서는 수소경제 체제로의 전환과 더불어 종합적인 신·재생에너지 기술 개발 및 보급정책 등 주도면밀한 전략 수립이 그 어느 때보다 중요해지고 있다.
1.2.2. 우리나라 입장에서 어느 대체에너지 개발이 필요한지
우리나라 입장에서 태양광, 풍력, 원자력 수소, 연료전지 개발이 필요하다.
태양광은 반도체 소재의 원천이 우리나라 반도체 강국의 기술 우위를 바탕으로 태양광발전의 거국적 확대 보급을 통해 내수시장 확보와 수출 전략산업으로 활용할 수 있다.
풍력은 우리나라의 영일만, 새만금, 대관령, 영덕, 제주도 등 풍속이 높고 이용률이 연간 25% 이상되는 지역에 풍력단지를 건설하면 상당한 발전비율을 확보할 수 있다.
원자력 수소는 천연자원이 부족한 우리나라에서도 기술만으로 에너지 자립이 가능하고, 수소 생산 전 과정에서 탄산가스가 발생하지 않는 환경친화적인 장점이 있다. 2020년에 수송에너지의 20%를 원자력 수소로 대체한다는 목표를 가지고 기술 개발이 추진 중이다.
연료전지는 아직 기술 수준이 선진국에 비해 뒤지지만, 우리나라에 깔려 있는 가스 파이프라인을 이용하여 1~3kW의 가정용 분산형 전원으로 보급한다면 그 효과가 클 것으로 예상된다. 규모의 경제에 따라 연료전지 가격이 하락하면서 발전단가도 급격히 낮출 수 있다.
따라서 우리나라는 태양광, 풍력, 원자력 수소, 연료전지...
