목차
(1) 환경문제와 기후변화
(2) 지구온난화
(3) 지구 온난화의 양면성
(4) 지구 온난화의 피해
(5) 다양한 해결책
① 바이오매스 에너지
② 지열에너지
③ 풍력에너지
④ 수소에너지
⑤ 태양에너지
⑥ 세라믹 엔진
(2) 지구온난화
(3) 지구 온난화의 양면성
(4) 지구 온난화의 피해
(5) 다양한 해결책
① 바이오매스 에너지
② 지열에너지
③ 풍력에너지
④ 수소에너지
⑤ 태양에너지
⑥ 세라믹 엔진
본문내용
열을 방출하는데, 이 열로 전기를 생산하는 터빈을 돌리게 된다.
태양에너지를 저장하는 수단도 여러 가지가 개발되고 있다. 이 중의 하나가 햇빛에너지를 저장하는 플라스틱이다. 지구가 받는 태양에너지를 완전히 저장할 수 있는 기술이 있다면 하루에 약 40분 간 받는 태양에너지로 전 세계가 1년 간 사용할 수 있는 에너지를 공급하고도 남게 된다. 지금까지 시도된 광전지는 태양에너지를 전기로 바꾸는 도구이다. 그러나 광전지는 그 재료인 실리콘 단결정의 생산가격이 비싸기 때문에 발전가격이 아직 다른 발전에 비해서 많이 비싸다.
최근에는 이러한 광전지를 대신하여 빛 에너지를 저장하는 플라스틱이 개발되었다. 플라스틱이 빛 에너지를 저장하는 원리는 매우 간단하다. 빛을 특수한 플라스틱에 쬐어 주면 플라스틱 분자가 약간 일그러지게 된다. 결국 빛 에너지가 분자의 일그러짐으로 바뀌어 플라스틱 속에 저장되는 것이다. 이것을 촉매를 사용하여 본래의 모습으로 되돌려주면 화학반응이 일어나면서 열이 생긴다. 따라서 필요할 때 빛 에너지를 열의 형태로 꺼내어 쓸 수 있는 것이다. 이러한 특수 플라스틱은 한 번 열에너지를 꺼내어 사용한 후에도 빛을 쬐어주면 다시 에너지를 저장할 수 있다. 연료인 폴리머는 광전지의 소재인 실리콘 단결정에 비하면 생산가격도 훨씬 싸고 또 어떤 모양이든지 쉽게 만들 수 있다는 장점을 가지고 있다.
⑥ 세라믹 엔진
온실효과의 원인을 제거하기는 어렵지만 이산화탄소의 배출량을 줄여 온실효과의 속도를 늦추기 위한 노력은 할 수 있다. 가정과 사무실에서 태양열을 이용한 난방과 단열재의 보급을 늘리거나 창을 이중창으로 바꿀 수도 있다. 가정에서 연료를 가장 많이 소비하는 부분이 난방임을 생각해본다면 이러한 방식만으로도 많은 에너지를 절감할 수 있을 것이다. 이와 유사한 사례로 자동차에서는 세라믹 엔진을 들 수 있다. 세라믹은 도자기의 원료인 천연의 토질재료를 고도로 정제해서 만든 새로운 소재이다. 세라믹은 열에 잘 견디고, 마모되지 않으며, 충격에 잘 견디는 등 여러 장점을 갖추고 있다. 따라서 자동차 업계에서는 세라믹을 이용한 엔진의 개발에 관심을 갖고 연구를 수행하고 있다.
세계의 이름난 자동차회사들이 세라믹 엔진개발에 열을 올리고 있는 배경에는 뜨거울수록 연료의 효율이 좋아지는 엔진의 특성 때문이다. 그러나 종래의 금속으로 만든 엔진은 데우는 데 한계가 있어, 그 한계를 넘어서면 금속이 유연해져 녹기 시작한다. 그래서 아무리 높은 열에 잘 견디는 합금을 사용한다고 해도 그 한계점은 1250도가 고작이었다. 그러나 이러한 온도에서도 열의 효율은 대략 30% 안팎에 머물게 되어 결국 사용된 휘발유의 70%가 낭비되고 있다. 그러나 세라믹 소재로 만든 엔진은 1370도의 높은 온도까지도 견딜 수 있고, 열효율을 45%까지 높일 수 있다. 그리고 세라믹 엔진은 무게가 금속제의 절반밖에 안되며, 더욱이 엔진을 식히는 냉각장치가 필요 없기 때문에 자동차의 무게는 더욱 더 가벼워진다. 따라서 그만큼 연료가 획기적으로 절감될 수 있어서 매우 효율적이다.
태양에너지를 저장하는 수단도 여러 가지가 개발되고 있다. 이 중의 하나가 햇빛에너지를 저장하는 플라스틱이다. 지구가 받는 태양에너지를 완전히 저장할 수 있는 기술이 있다면 하루에 약 40분 간 받는 태양에너지로 전 세계가 1년 간 사용할 수 있는 에너지를 공급하고도 남게 된다. 지금까지 시도된 광전지는 태양에너지를 전기로 바꾸는 도구이다. 그러나 광전지는 그 재료인 실리콘 단결정의 생산가격이 비싸기 때문에 발전가격이 아직 다른 발전에 비해서 많이 비싸다.
최근에는 이러한 광전지를 대신하여 빛 에너지를 저장하는 플라스틱이 개발되었다. 플라스틱이 빛 에너지를 저장하는 원리는 매우 간단하다. 빛을 특수한 플라스틱에 쬐어 주면 플라스틱 분자가 약간 일그러지게 된다. 결국 빛 에너지가 분자의 일그러짐으로 바뀌어 플라스틱 속에 저장되는 것이다. 이것을 촉매를 사용하여 본래의 모습으로 되돌려주면 화학반응이 일어나면서 열이 생긴다. 따라서 필요할 때 빛 에너지를 열의 형태로 꺼내어 쓸 수 있는 것이다. 이러한 특수 플라스틱은 한 번 열에너지를 꺼내어 사용한 후에도 빛을 쬐어주면 다시 에너지를 저장할 수 있다. 연료인 폴리머는 광전지의 소재인 실리콘 단결정에 비하면 생산가격도 훨씬 싸고 또 어떤 모양이든지 쉽게 만들 수 있다는 장점을 가지고 있다.
⑥ 세라믹 엔진
온실효과의 원인을 제거하기는 어렵지만 이산화탄소의 배출량을 줄여 온실효과의 속도를 늦추기 위한 노력은 할 수 있다. 가정과 사무실에서 태양열을 이용한 난방과 단열재의 보급을 늘리거나 창을 이중창으로 바꿀 수도 있다. 가정에서 연료를 가장 많이 소비하는 부분이 난방임을 생각해본다면 이러한 방식만으로도 많은 에너지를 절감할 수 있을 것이다. 이와 유사한 사례로 자동차에서는 세라믹 엔진을 들 수 있다. 세라믹은 도자기의 원료인 천연의 토질재료를 고도로 정제해서 만든 새로운 소재이다. 세라믹은 열에 잘 견디고, 마모되지 않으며, 충격에 잘 견디는 등 여러 장점을 갖추고 있다. 따라서 자동차 업계에서는 세라믹을 이용한 엔진의 개발에 관심을 갖고 연구를 수행하고 있다.
세계의 이름난 자동차회사들이 세라믹 엔진개발에 열을 올리고 있는 배경에는 뜨거울수록 연료의 효율이 좋아지는 엔진의 특성 때문이다. 그러나 종래의 금속으로 만든 엔진은 데우는 데 한계가 있어, 그 한계를 넘어서면 금속이 유연해져 녹기 시작한다. 그래서 아무리 높은 열에 잘 견디는 합금을 사용한다고 해도 그 한계점은 1250도가 고작이었다. 그러나 이러한 온도에서도 열의 효율은 대략 30% 안팎에 머물게 되어 결국 사용된 휘발유의 70%가 낭비되고 있다. 그러나 세라믹 소재로 만든 엔진은 1370도의 높은 온도까지도 견딜 수 있고, 열효율을 45%까지 높일 수 있다. 그리고 세라믹 엔진은 무게가 금속제의 절반밖에 안되며, 더욱이 엔진을 식히는 냉각장치가 필요 없기 때문에 자동차의 무게는 더욱 더 가벼워진다. 따라서 그만큼 연료가 획기적으로 절감될 수 있어서 매우 효율적이다.
소개글