[에너지 개론]에너지의 종류와 특징 소개, 현재에너지와 미래에너지에는 어떤 것들이 있나?, 미래에너지(신재생에너지, 대체에너지)에 대한 이해

목차

1. 현재 사용중인 에너지
가. 석유
나. 석탄
다. 천연 가스

2. 미래에너지
가. 태양광/태양열
나. 풍력
다. 바이오 에너지
라. 연료전지
마. 수소 에너지
바. 지열 에너지
사. 수력 에너지
아. 해양 에너지

참고자료

본문내용

을 일으킬 수 있다는 단점이 지적되고 있으며, 과도한 이용 시 환경을 파괴할 수 있다는 가능성까지 대두되고 있다.
장점
단점
풍부한 자원과 큰 파급 효과
환경 친화적 시스템
환경오염의 절감(온실가스 저감 대책으로 각광받고 있음)
생성에너지의 형태가 다양
자원을 수집하는데 있어서 부피가 크므로 수집이나 수송에 어려움이 있다
과도한 이용 시 오히려 환경파괴를 야기할 수 있다
연료전지
연료전지는 연료의 산화에 의해 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지로서 일종의 소규모 발전장치라고 할 수 있다. 산화환원 반응을 이용한 기존의 화학전지와 원리는 비슷해 보이지만, 반응물이 외부에서 연속적으로 공급되어 반응생성물이 연속적으로 바깥으로 제거된다는 점이다.
연료전지는 화석연료, 액체연료, 기체연료 등 다양한 형태나 연료를 사용할 수 있으며, 작동온도에 따라 저온 형(작동 온도가 300도 정도 이하)과 고온 형(300도 이상)으로 나눌 수도 있다.
장점
단점
풍부한 에너지원
공해와 소음이 적음
에너지 효율이 높음
초기투자 비용이 높다
수소의 생산이나 보관이 어렵다
(폭발의 위험성과 수소의 액체화가 어려움)
연료전지 발전시스템 구성도
연료전지 자동차 구조
수소 에너지
수소 에너지는 여러 가지 면에서 현재의 탄소 경제체제, 즉 화석 연료를 대체할 가능성 면에서 가장 높은 관심을 끌고 있는 에너지이다. 수소 경제체제를 예언할 만큼 수소 에너지는 다음과 같은 특징들이 있다.
수소는 물이나 유기물질을 원료로 하면서도 사용 후엔 다시 물로 재순환 된다. 따라서 자원 고갈의 우려가 없다. 게다가 수소 연료는 사용 후에 발생하는 극소량의 산화질소계열 물질들을 제외하면 공해물질을 배출하지 않는다. 이론상으로 수소의 분해는 완벽하게 물이나 수증기만을 발생시켜야 하지만, 실제로 약간의 산화질소를 배출한다. 하지만 굉장히 소량일 뿐이고, 현재 환경을 위협하는 가장 큰 문제인 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는 장점이 있다. 또한 수소는 가스나 액체 형태로 다양하게 수송할 수 있으며 또한 수소는 가스나 액체로서 저장이 가능하고 다양한 형태로 저장이 용이하며, 일반 연료, 수소 자동차를 비롯해 연료 전지나 전기 에너지 등의 거의 모든 분야에서 이용이 가능하다는 장점이 있다.
하지만 이러한 수소 역시 몇 가지 단점을 갖고 있다. 첫째로 수소는 물의 전기분해로 쉽게 제조할 수 있으나 이는 생산투자대비 효율이 떨어지며, 대체전원 또는 촉매를 이용한 기술개발 중에 있고, 아무래도 저장하기에는 부피당 저장 밀도가 낮아 경제성이 떨어지는 기체보다 액체나 고체의 형태가 필요한 관계로 수소저장합금 등 관련된 분야의 연구개발이 이루어지고 있다.
장점
단점
에너지원의 재순환
공해물질을 거의 발생시키지 않는 청정연료에 가깝다(이산화탄소 발생 없음)
다양한 형태의 저장이 용이함
거의 모든 분야에서 사용될 정도로 활용의 폭이 넓다
폭발의 위험성이 있다
수소를 얻는 과정이 어렵다
액체 및 고체 형태로의 저장이 어렵다
도요타가 출시한 수소 자동차
수소저장합금
지열 에너지
지열이란 지표면 얕은 곳이나 땅 속 깊이 존재하는 뜨거운 물이나 암석 등이 갖고 있는 열에너지를 말한다. 태양 에너지의 상당량이 지구 표면을 통해 지하에 저장되면 지하 내부에는 상당량의 온도를 유지하게 되는데 이러한 지열을 이용하는 것이 지열에너지 발전이라고 할 수 있다.
아무래도 지열 발전은 지하에서 올라오는 열을 이용한 발전 기술이므로 온천이나 화산지대와 같은 지역이 유리하다. 따라서 이러한 환경이 잘 갖추어진 일본이나 뉴질랜드, 아이슬란드 등에서 활발히 연구되고 있으며, 우리나라 역시 태안 지역에 지역발전소 계획이 추진되고 있다.
장점
단점
공해 물질을 발생시키지 않는다.
영구적인 에너지원
발전 비용이 저렴하다
잉여열을 지역에너지로 이용할 수 있다
지역마다 큰 편차로 인해 공간적 제약이 있다
지각변동 등의 지중 상황 파악이 어렵다
수력 에너지
수력 발전은 흐르는 물의 위치에너지나 운동에너지를 이용하는 기술로서 이를 극대화하기 위하여 주로 댐을 건설하여 인공적으로 큰 낙차를 만들기도 한다. 또한 농업용 저수지, 하수처리장, 정수장, 다목적댐의 용수로 등에도 적용할 수 있기 때문에 국내 개발의 잠재력이 풍부하며, 청정자원으로서 공해가 발생하지 않고 연료 공급이 따로 필요하지 않으며, 홍수나 가뭄의 조절에도 활용할 수 있다. 하지만 건설비용이 크고, 한정된 장소에만 지을 수 있으며, 인근 지역 생태계를 파괴할 수도 있다는 단점이 있다.
장점
단점
국내 부존자원의 활용
전력생산 외에도 농업용수 공급, 홍수나 가뭄 조절에 활용 가능
건설 후에는 운영비가 저렴
초기 건설비가 높다
발전량이 강수량에 따라 변동이 심하다
지역적인 제약이 있다
환경 파괴를 일으킬 수 있다
해양 에너지
우리에게 잘 알려진 조력발전을 포함해 해양에너지는 크게 조력발전, 파력발전, 온도차발전으로 나뉜다. 조수간만의 차이로 일어나는 힘을 이용하여 전력을 발생시키는 조력발전은 서해안 일대에 유리한 환경을 갖추어 개발이 기대된다. 또한 입사하는 파도에너지를 원동기의 구동력으로 변환하여 발전하는 파력발전, 해양 표면의 온수와 심해의 온도차를 이용한 열에너지 차이의 기계적 에너지 전환 기술인 온도차 발전 역시 해양자원의 다각적 이용차원에서 기대해 볼만 하다.
구분
조력발전
파력발전
온도차발전
입지 조건
평균조차 3m이상
폐쇄된 만의 형태
에너지 수요처와 근거리에 있어야 함
자원이 풍부한 연안 근처
육지에서 30km 미만
항해, 항만 기능에 방해되지 않을 것
온도차가 17도 이상인 지역
항해, 항만 기능에 방해되지 않을 것
장점
단점
공해발생 물질이 없다
자원이 무한정이다
발전에 필요한 지형적 환경 제약
근거리 내에 에너지 수요처가 있어야 함
안정된 에너지 확보가 어렵다
참고 자료
신재생에너지센터, http://www.energy.or.kr/
재생가능 에너지, http://ko.wikipedia.org/wiki
대체에너지, 신재생에너지 알고 넘어가자, http://blog.naver.com/knoc01
에너지와 인간생활, http://www.seph.com.ne.kr/index.html

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