- 서론 -석유가격이 50달러를 넘어서 고유가에 가장 민감한 우리 경제에 큰 부담으로 작용하고 있는 가운데 10년 뒤에는 진짜 석유대란이 있을 거라는 경고가 나오고 있다. 석유를 통한 발전 비중이 낮아 전기요금에는 직접적인 영향은 없으나 석유가격의 상승이 석탄과 가스 가격의 상승을 부추기고 있어 이도 안심할 수 있는 상황은 아닌 것 같다.지금 세계 도처에서 발생하고 있는 전쟁과 테러의 이면에는 석유가 자리하고 있고, 러시아는 민간 분야의 석유개발과 수출을 국가의 통제체제로 전환하면서 유럽에 치중하던 에너지 수출을 아시아로 눈을 돌려 중국과 일본 사이에서 저울질하고 있다. 에너지가 국가의 성장 동력이고 미래이므로 국가의 명운을 걸고 매달릴 수밖에 없는 것이다.최근 우리도 러시아의 석유와 천연가스 개발에 합의하는 등 중동지역에 치중되어 있는 에너지 의존도를 낮추기 위해 많은 노력을 기울이고 있으나 이는 장기적인 관점에서는 단기처방으로 보일 뿐이다. 우리도 궁극적으로는 재생에너지와 같이 친환경적이고 자급자족이 가능한 에너지원이 필요하지만 이를 현실에 이용하기 위해 투자해야 할 노력과 기간은 아무도 장담할 수 없을 것이다. 이에 대한 현실적인 대안으로 원자력을 선택하였고 우리 전력수요의 상당부분을 충당하고 있으나 국내적으로 원전수거물 센터 부지를 찾지 못해 갈팡질팡하고 있고, 원자력을 활용한 산업과 의학 같은 분야에까지 원천 기술을 선진국에 의존해야하는 영원한 종속의 길로 빠져드는 것이 아닌가 걱정스럽다.우리의 장래를 위한 우리나라의 장기 에너지를 확보하기 위한 준비가 잘 이루어지고 있는지알아보아야 할 것이다.주요 국가별 에너지 사용 증가율과 우리의 현황* 주요 국가별 에너지 소비 증가율 (단위 %)199519961997199819*************22003세 계2.82.91.0-0.10.22.21.13.42.9OECD2.33.40.90.41.42.1-0.60.60.8미 국2.23.30.80.61.72.3-2.41.90.0일 본2.92.00.8-1.01.31.4의한 유가공급의 일시적인 중단도 가능한 것임. 따라서 이런 추세를 감안할 때 우리나라는 시급하게 과단성 있는 변환을 에너지 정책에 도입하여야 한다.재생에너지 - 장기 에너지로서의 장점과 그 문제점재생에너지는 순환되는 지구의 물, 공기 및 식물등 생명체에서부터 추출하는 에너지이며 지열과 해양에너지 중 조력을 제외하면 모두 근원적으로 태양에너지의 변형이다. 그럼으로 이들 에너지는 태양이 존재하는 한 고갈될 염려 없이 무한히 제공되고 재생된다. 더구나 이들 에너지를 추출함은 자연의 법칙에 순응한 에너지 생산임을 화석연료와는 비교할 수 없어 공해나 환경오염 적다. 유독가스의 배출도 없거나 거의 없고 이산화탄소의 배출도 없다.그러나 이들 재생에너지는 화석연료에 비해 에너지 밀도가 현저히 낮은 단점이 있다. 따라서 이들 저밀도 에너지를 수집하여 고밀도 에너지로 높이기 위해 초기 투자기가 많이 들고 연료비가 전혀 필요 없음에도 불구하고 운전단가가 높아진다. 더구나 에너지 획득이 기상족건에 지배되는 경우가 많아 그 조업이 항상성과 균일성이 없고 중단되는 시간이 많다. 이런 이유와 그 가용량이 시간적 계절적으로 불균일하여 에너지의 수요와 괴리되는 것이 일반이며 이에 대비한 에너지 저장 설비가 필요하다. 이러한 불리한 점 때문에 아직까지 화석연료와 경제성에서 경쟁할 단계는 아니나 앞으로 필연적으로 다가오는 화석연료 고갈 시대와 그 전에 겪어야 하는 에너지 가격상승을 대비하여 이 기술은 빠르게 발전해 왔다. 거기에 온실가스 문제가 현실적으로 부각되고 국제협약에 의한 이산화탄소 배출 저감의무가 실질적으로 부과됨에 따라 그 해결책의 하나로 이 재생에너지 이용기술 연구개발에 투자가 더욱 확대될 것이며 그 기술 발전에 더욱 박차를 가하게 되리라 예상된다.* 대체 에너지별 투자비와 발전 단가구분석유유연탄원자력태양열태양광풍력폐기물투자비($/kW)9*************07000900~14001700~2000발전단가(c/kW)6~74~5420~25305~107~15현재 선진각국에서 활발히 복잡풍력무한정의 청정에너지원자원 고갈에 대비시설 비용 가장 적게 들고, 건설 및 설치기간이 잚음.농사, 목축 등 토지 이용의 효율적바람이 항상 부는 것이 아니기 때문에 에너지를 저장하기 위한 충전기술이 사용되어야하고 이는 비용이 많이 든다.소수력발전원가 저렴무공해수몰 보상지역적 편재지열발전 비용이 저렴함깨끗함.우리나라에는 적격지가 없음해양에너지조력발전 :- 깨끗함/ 양이 무한함/ 에너지 공급량이 규칙적임파력발전 :- 깨끗함/ 양이 무한함/장소제약 없음해양온도차발전 :- 깨끗함/ 양이 무한/ 소규모 발전가능조력발전 :- 수몰 지역 발생/ 해안 생태계에 영향/ 시설 규모가 크다.파력발전 :- 발전량에 비해 시설비가비쌈/ 에너지 밀도가 작음/ 소비자와의 거리가 멀다.해양온도차발전 :- 소비자와의 거리가 멀다/ 에너지 밀도가 작음/ 시설비가 비쌈.폐기물에너지원료(폐기물)의 가격이 낮거나 도리어 처리비를 받을 수 있어 에너지 회수의 경제성이 비교적 높음.쓰레기 매립지의 문제가 심각한 요즘 쓰레기를 에너지화 함으로써 쓰레기의 양을 줄임.폐기물에 의한 환경오염의 방지 효과고도의 기술과 연구 개발이 요구폐기물 에너지화 과정에서 또 다른 환경 오염(공해)을 유발문화나 산업의 특성에 따라 다른 많은 처리 기술이 필요< 우리나라 대체 에너지 기술과 현황 >폐기물 대체 에너지사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화기술, 성형고체연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수기술 등의 가공· 처리 방법을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산하고, 이를 산업생산활동에 필요한 에너지로 이용될 수 있도록 한 재생에너지이다.특징- 비교적 단기간 내에 상용화 가능하며, 폐기물 자원의 적극적인 에너지자원으로의 활용으로 인류 생존권을 위협하는 폐기물 환경문제의 해소가 가능하다.폐기물 대체에너지의 종류- 성형고체연료(RDF) : 종이, 나무, 플라스틱 등의 가연성 폐기물을 파쇄, 분리, 건 매우 커서 200 kW급 풍력 발전기 1대가 1년간 운전하여 400,000 kWh의 전력을 생산한다면 약 120-200 톤의 석탄을 대체하게 되며, 줄어드는 공해 물질의 배출량은 연간 SO2는 2-3.2 톤, NOx는 1.2-2.4 톤, CO2는 300-500 톤, 슬래그(slag)와 분진(ash)은 16-28 톤에 달하며, 부유 물질은 연간 약 160 - 280 kg 정도 배출이 억제되는 효과가 있다.기술 현황- 국내의 기술 개발 현황은, 1단계 대체 에너지 기술 개발사 업으로 전국 64개 기상청 산하 기상 관측소의 통계 자료와 도서 및 내륙 일부 지역의 측정 자료를 이용한 풍력 자원 특성 분석이 우리 연구소에 의해 이루어 졌으나 지역적 조건에 크게 영향을 받는 풍력 자원의 특성 때문에 아직 기초 통계 자료의 정비가 미흡한 실정이다. 따라서 앞으로 풍력 발전 유망 지역에 대한 풍력자원의 정밀한 평가와 풍력 단지 건설에 대한 타당성 평가 사업이 지속되어야 한다.풍력 발전기 개발은 한국과학기술연구원이 1단계 대체 에너지 기술 개발 사업으로 20kW급 수평축 풍력 발전기의 국산화를 시도하였고, 2단계 사업에서는 복합 재료 전문 업체인 한국화이바(주)가 다리우스형 수직축 300 kW급 풍력 발전기를 개발하여 시운전을 시도하여 본 결과에 의하면 성능과 신뢰성의 확보가 충분하지는 못하였으나, 본격적인 기술 개발의 계기가 되었다.이용 현황- 풍력발전의 국산화와 병행하여 이용 기술을 개발하기 위한 목적으로 한국에너지기술연구소가 이미 신뢰도가 확립된 외국의 풍력 발전시스템의 도입과 국내 시스템운용기술을 접목시켜 제주 월령에 100 kW급 및 30 kW급, 20kW급 풍력 발전기를 여러 설치해 가동하고 있으며, 계통 연계형 풍력 발전기의 이용 기술 개발과 성능과 운전 특성에 대한 각종 측정과 분석 작업을 수행하고 있다.이밖에도 제주 중문단지에 250kW급이 운영되고 있으며, 제주도는 제주지역을 무공해 청정지역으로 발전시킨다는 목표아래 600kW급 풍차 4기를 구좌읍에 설치하계획의 일부로 해양 온도차 발전 기술의 개발을 추진하여 Tokushima에 50 ㎾급, Saga대학에 75 ㎾급, Toyama에 3.5 ㎾급, 국제 협력 사업으로 Nauru 섬에 100 ㎾급 시범 발전소를 건설하여 가동하고 있으며, 1000㎾급에 대한 실증 실험을 수행하고 있으며 동남아국가에 관련기술을 수출까지 하고 있다.프랑스는 남태평양의 타히티 섬에 5000 ㎾급 해양 온도차 발전소 건설을 계획하고 있고, 북구의 핀란드도 스페인과 공동으로 저온도차 OTEC 시스템을 이용한 해수 담수화 장치 개발을 추진하고 있으며, 자마이카에 MW급 발전소 건설을 추진중이다. 네덜란드도 '80년대 후반부터 개발에 착수하여 인도네시아의 발리 섬에 250㎾급 발전소 건설을 추진중이며, 영국은 10㎿급 해상 발전소 건설 사업을 추진하고 있다.국내 지원 현황- 우리나라의 경우도 동해 남부 해역에는 표층수와 심층수 사이에 상당한 온도차가 존재한다고 알려져 있어 해양 온도차 발전 기술의 개발에 관한 전향적인 검토가 필요하다. 그러나 계절적인 편차가 심하여 개발 착수에는 신중한 접근이 요구된다. 국내에서는 아직껏 해양 온도차 발전 기술의 개발이 본격적으로 추진된 바는 없으나 외국의 예에서 보듯이 우리의 경제적, 사회적 활동 무대를 넓히기 위한 국제 협력 사업의 하나로 추진하는 것도 고려할 필요가 있다.수소 에너지수소에너지는 미래의 청정에너지 가운데 하나이다. 수소가 미래의 궁극적인 대체에너지원 또는 에너지매체로 꼽히고 있는 것은 현재의 화석연료나 원자력 등이 따를 수 없는 장점을 갖고 있기 때문이다. 또한 수소는 연소 시 극소량의 질소가 생성되는 것을 제외하고는 공해물질이 배출되지 않으며, 직접 연소를 위한 연료 또는 연료전지 등의 연료로 사용이 간편하다.특징- 무한정인 물을 원료로 해 제조할 수 있으며 가스나 액체로 쉽게 저장 수송할 수 있는 장점이 있다. 게다가 산업용 기초소재에서부터 일반연료, 자동차, 비행기, 연료전지 등 현재의 에너지시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 응용돼
＊지질시대란?＊지질시대 구분＊구분의 역사＊생물 진화의 불가역성＊생물 층서학의 연구 방법＊지질연대의 측정＊지구 표층부의 역사1. 선캄브리아시대(1)선캄브리아대 정의(2)선캄브리아대의 세계(3)선캄브리아대 구분 - 시생대, 원생대(4)선캄브리아대의 생물＊한반도의 선캄브리아대＊현생누대2. 고생대(1) 고생대 정의(2)고생대의 세계(3) 고생대의 구분 - 캄브리아기, 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 석탄기, 페름기＊한반도의 고생대3.중생대(1)중생대 정의(2)중생대 세계(3)중생대 구분 - 트리아이스기, 쥐라기, 백악기＊한반도의 중생대4.신생대(1)신생대 정의(2) 신생대 세계(3) 신생대 구분 -제3기, 제4기＊한반도와 신생대＊참고자료&참고문헌지질시대란?지질시대는 지층 내의 표준화석의 급 변화와 부정합과 같은 큰 지각변동을 기준으로 구분한다. 단위는 큰 것부터 차례로 누대(累代, eon), 대(代, era), 기(紀, period), 세(世, epoch) 등이 있다. 우리가 흔히 듣는 고생대, 중생대, 신생대는 대에 속하고, 선캄브리아대는 현생누대의 전인 원생누대, 시생누대, 하디안누대를 합한 누대이다. 합하여 부르는 이유는 시생누대나 원생누대에 만들어진 화석을 구분하기 쉽지 않기 때문이다. 지질시대의 연령은 방사성원소의 붕괴를 이용한 절대연령 측정을 통해 알아낸다.고생대, 중생대, 신생대의 기(紀, period)명은 그 시대를 대표하는 암석이 주로 나타나는 지역의 이름에서 유래한다. 예를 들어 중생대의 쥐라기는 스위스와 프랑스에 있는 쥐라산맥에서 이름을 따왔고, 고생대의 데본기는 영국 남서부에 위치한 데본셔군의 이름을, 캄브리아기는 로마시대 웨일즈 지방의 이름을 따왔다. 신생대의 제3기와 제4기의 세(世, epoch)명은 그리스어로, 홀로세는 완전한 현재, 플라이스토세는 거의 현재, 에오세는 현재의 새벽, 팔레오세는 현재의 이른 새벽을 뜻한다.지질시대 구분지질시대를 구분하는 방법에는 단위를 사용하는 방법(상대연대)과 지금부터 몇 년 전과 같이 연수를 사용하는 분한 것에 연대값을 넣은 표가 있어서, 화석·지층 등을 사용하여 일반적인 시대판정을 한 뒤 연대값으로 해독하도록 되어 있다. 연대값을 넣은 지질시대의 구분표〔그림 1〕를 만들기 위해서는 화석이 풍부히 포함되어 있어 시대가 잘 알려진 지층의 방사연대를 직접 측정한 결과와, 지층 속으로 관입해 있는 화성암이나 지층에 덮여 있는 화성암의 연대 등에서 간접적으로 그 지층의 연대값을 결정한 뒤 결과를 잘 조합해서 지질시대 구분의 경계연대를 추정한다. 지질시대 구분의 연대값을 개량하려는 노력은 끊임없이 계속되고 있으며, 3∼4년마다 국제회의를 개최하여 각국에서 측정한 결과를 토의하고 있다.지구 표층부의 역사지질시대에 지구의 표층에서 일어난 여러 가지 사건, 예를 들면 지각·대기·생물 등의 발전사, 기후나 고지리의 발전사 등을 개관하면 다음과 같다.1. 선캄브리아시대(1)선캄브리아대 정의요약 - 지질시대 중 고생대 최초의 시대인 캄브리아기(期)에 앞선 시대와 이 시대에 형성된 암석에 적용되는 용어.선캄브리아시대원생누대신원생대중원생대고원생대시생누대신시생대중시생대고시생대초시생대명왕누대선캄브리아 시대(先캄브리아時代, Precambrian)는 현생누대 이전의 지질 시대를 부르는 비공식적인 이름이다. 45억 년 전 지구가 형성된 때부터 5억 4천2백만 년 전 고생대캄브리아기의 시작 이전까지를 말한다.지구 역사의 7/8을 차지하는 그 길이에 비해서 선캄브리아 시대에 관하여서는 알려진 바는 매우 적다. 그리고 현재 알려진 내용 역시 근래의 4, 50년 동안에 밝혀진 것이 대부분이다. 서(西)오스트레일리아에서 발견된 저어콘 결정의 연대측정 결과에 의하면 안정한 지각이 형성된 것은 약 44억 년 전으로 추정된다. 선캄브리아 시대라는 표현은 지질학자들과 고생물학자들 사이에서 널리 쓰이는 말이지만 공식적인 명칭은 아니다. 정확하게는 시기에 따라 원생누대(Proterozoic), 시생누대(Archaean), 명왕누대(Hadean)로 구분하여야 한다.▶원생누대원생누대(Proterozoic Eon 않아 지층의 전후 관계가 정확한 지질 시대를 알기 어려워 변성암 복합체라고도 부른다.현생누대현생누대(Phanerozoic Eon)는 지질시대의 구분으로, 동물이 번성한 시기를 말한다. 약 5억 4200만년전부터 현재까지에 해당한다. 현생누대 이전을 선캄브리아 시대라고 한다.현생누대신생대네오기팔레오기중생대백악기쥐라기트라이아스기고생대페름기석탄기데본기실루리아기오르도비스기캄브리아기2. 고생대(1) 고생대 정의요약- 지질시대의 큰 구분으로, 지금부터 약 5억 8000만 년 전에서 2억 2500만 년 전의사이에 해당하는 시기. 초기부터 캄브리아기(紀)·오르도비스기·실루리아기·데본기·석탄기(右炭紀)·페름기로 세분한다.▶생물고생대 이전의 선(先)캄브리아대의 생물계의 상태는 불명한 점이 많으나, 고생대는 그 초기에서 많은 종류의 화석(化石)이 다수 발견되어 생물의 변천에 따라 지층구분이 용이하게 되었다. 고생대 전반은 동물변천사상 해생무척추동물시대라고 한다. 특히 삼엽충(三葉蟲)이 고생대 전반에 번성하였는데, 두족류(頭足類)·완족류(腕足類)·이매패(二枚貝)·권패(卷貝)·극피동물(棘皮動物)·해면동물(海綿動物)·산호류 등도 상당히 번성하였다. 고생대 후반에는 삼엽충이 쇠퇴되고, 완족류·산호류·원생동물의 유공충류(有孔蟲類)가 번성하였다. 이 고생대에 번성했던 해생무척추동물들의 대부분의 속(屬)과 종(種)은 페름기에 절멸하였다. 육상의 무척추동물에서는 곤충이 데본기말경부터 번성하기 시작했다. 척추동물은 원시적인 어류가 실루리아기에 출현하여 데본기에는 크게 번성했다. 육상생활을 하는 척추동물은 데본기 말의 원시적(原始的) 양서류(兩棲類)의 출현으로 시작되고, 고생대 말에는 파충류(爬蟲類)가 출현하였다.식물은 고생대를 통해서 조류(藻類)가 다종다양하게 분화하였는데, 실루리아기에 원시적 육상식물이 출현하고, 석탄기에는 양치식물(羊齒植物)을 주체로 한 대삼림이 출현하여 세계 각지에 탄전(炭田)을 이루었다. 고생대 말에는 겉씨식물도 나타났다.▶지층의 분포와 암상고생대 지층은 세계 각대륙에 있으나 데본기 말에는 큰 지각변동이 없이 석탄기로 들어갔다.▶기후무척추동물 화석의 성질로 보아 지구의 기후는 거의 균일했던 것으로 생각되며, 삼림의 발전은 석탄기 기후와 비슷하여 온난하였음을 지시한다.데본기는 생물진화사상 대단히 중요한 시대다. 무척추동물에서는 완족류가 뚜렷하게 번성하였고, 특히 스피리퍼류의 변천이 뚜렷하여 표준화석으로 중요하다.▶생물계두족류에서는 암모나이트의 원시형(原始型)인 고니아타이트류가 출현하여 지층의 대비(對比)에 유용하다. 삼엽충도 파코프스 등을 비롯하여 특징적인 것이 많이 알려졌다. 산호류는 상판산호(床板珊瑚)가 다소 적어지며, 사방산호(四放珊瑚)가 번성하기 시작하여 각지에서 층공충(層孔蟲)과 함께 초(礁)를 형성하기 시작하였다. 곤충이나 거미류도 이 기에 처음으로 등장하였다.어류는 갑주어류(甲胄魚類)가 뚜렷하게 번성하여, 구적사암에서 많이 산출된다. 주로 해생(海生)의 경골어류(硬骨魚類)와 함께 어류의 번성이 뚜렷하여 동물진화사상 어류시대(魚類時代)라고도 한다. 그린란드 동부의 구적사암 상부층에서는 가장 원시적인 양서류로 간주되는 이크티오스테가가 발견되어, 폐호흡(肺呼吸)을 한 최초의 사지동물(四肢動物)로서 주목받았다.식물에서는 실루리아기 후기에 소수밖에 알려지지 않았던 육상식물이 급격히 불어났다. 그래서 데본기 중기에는 양치류뿐만 아니라, 대형의 인목(鱗木) 등으로 이루어진 삼림이 형성되었다.다양한 종류의 어류들이 생활하는 모습: 원시 지느러미를 가진 케이로레피스(Cheirolepis, primitive ray-finned fishes)들(1), 이들 뒤를 따라가고 있는 큰 하나의 떡갈나뭇잎 모양의 지느러미를 가진 네 발 동물과 친척인 유스테놉테론(Eusthenopteron, a large lobe-finned)(2), 초기 폐어인 스카우메나시아(Scaumenacia, lungfish)가 공기를 마시기 위해 수면 위로 떠오르고 있다(3), 판피어류인 보스리올레피스(Bothriolepis, placoderms)가 진흙바닥 위에서 으며 그 분포 면적은 후자보다 퍽 적다. 그 주요 노출지는 평안남도 북부·평양 부근·함경남도 남서부·강원도 남동부 및 강원도에서 뻗어나가 충청북도 북동부·전라남도 남서부에 달하여 있고 황해도 남동부·함경북도 북부에 분포되어 있다.(1)홍점통북한의 홍점통은 자색 셰일·녹회색 셰일·녹회색 사암·백색 석회암·자색 역암으로 되어 있다. 보통 석회암의 발달이 불량하며 렌즈 모양의 엷은 담회암이 층준을 달리하여 개재된다. 수평방향으로의 암상의 변화가 심하여 근접한 지역 사이에서도 사암과 셰일의 양적 비가 달라지며 석회암은 대체로 셰일이 발달된 곳에 많고 사암이 발달된 곳에 적다.이 통에는 화석이 흔하지 못하나 그 기저 부근에서는 식물화석 Neuropteris 및 Lepidodendron, 석회암층에서는 Spirifer, Schizophoria, Productus, Chonetes 같은 동물화석이, 유공충화석으로는 Fusulonella, Eostaffella, Pseudostaffellal, Pseudowedekindellina, Millerella가 발견된다. 유공층화석에 의하며 이 통의 시대는 모스코비안 하부이다.(2)사동통북한에서 이 통은 전체로 암회색 내지 흑색의 사암·셰일·수층의 흑색석회암으로 되어 있고, 수층의 무연탄층을 협재함이 특징이다. 사동통은 암질에 따라 하부와 상부로 구분할 수 있다. 즉 하부는 석회암을 협재하는 흑색셰일과 흑색사암으로 되어 있고, 석회암에는 동물화석이 많이 들어 있다. 북한과 삼척 탄전의 사동통 상부에서는 식물화석으로서 Annularia, Calamites, Lepidodendron, Cordaites, Callipteris, Callipteridium, Odontopteris, Mariopteris, Pecopteris, Sphenophyllum이 발견된다.(3)고방산통북한에서 이 통은 담색 조립사암을 주체로 하며 흑색, 갈색 내지 회색의 셰일이 사암 사이사이에 들어 있고, 연속성이 불량한 얇은 석탄층이 협재되는 일이 있다.고방산통의다.
