생활과학 유가상승, 대체에너지의 전망

[◀프랑스안테나▶]

 

대체에너지, 7가지 분석과 전망 

유가상승, 대체에너지의 전망

최근 유가상승과 더불어 대체에너지 관련주가가 오르고 있다. 화석연료는 매장량이 한정되어 있어 언젠가 고갈될 수밖에 없고 지구 온난화를 일으키는 온실가스의 주 배출원이 화석연료이기 때문에 선진국들은 화석연료의 사용을 줄이기 위해 대체에너지나 원자력의 이용을 확대하고 있다.
그렇다면 대체에너지에는 어떤 것이 있고 어떠한 장단점이 있을까?

1. 바이오매스

바이오에너지는 식물과 미생물, 동물의 배설물 등 각종 생물자원(바이오매스)에서 얻어지는 에너지를 말한다. 바이오에탄올은 사탕수수, 옥수수, 밀 등을 발효시켜 얻는다. 연소할 때 발생하는 이산화탄소의 양과 식물이 다시 자라면서 광합성 과정에서 흡수하는 양이 같아 친환경적이다. 현재는 단가가 비싸 경쟁력은 없으나 앞으로 사용이 늘어날 것으로 전망되고 있다. 단점으로는 곡물가격이 올라 식량난이 가중된다는 것. 현재 원재료로 해조류로 바꾸기 위해 노력 중이다.

2. 태양력

태양은 고갈될 염려도 없고 환경 오염의 문제도 없다. 그러나 계절과 기후의 제약을 받고 큰 힘을 얻기 위해서 태양 전지판을 설치할 넓은 땅과 많은 돈이 필요하다는 결점이 있다.

3. 풍력

공해물질 배출이 없어서 청정성, 환경친화적 특성을 지니고 풍력단지의 관광자원화가 가능하다. 비용면에 있어서도 핵발전의 발전단가와 같은 수준에 있다. 그러나 효율이 낮고 바람이 불때만 발전을 할 수가 있어 저장장치의 설치가 필요하다.

3. 지열발전

지열발전은 지하에 있는 고온층으로부터 열을 받아들여 발전하는 방식이다. 발전 비용이 비교적 저렴하고 운전 기술이 비교적 간단하며 공해물질 배출이 없다. 가동률이 높으며 잉여열을 지역에너지로 이용할 수 있다. 그러나 땅의 침전이 있을 수 있으며 지중상황 파악이 곤란하며 우리나라 지형에서는 부적합하다.

4. 조력

조력은 대수력 발전에 비해 친환경적이다. 연 유지비더 아주 낮고 설계 및 시공기간이 짧다. 그러나 갯벌 등 환경파괴와 초기 투자비용이 많다는 점, 그리고 입지가 제한되어 있다는 단점이 있다. 현재 우리나라에스는 지역적인 한계가 있어 현재로서는 거의 경제성이 없는 것으로 판단되고 있다.

5. 원자력발전

효용도와 공해를 기준으로 볼 때 전망이 있는 대체 에너지는 원자력 발전이다. 아직 태양광이나 풍력은 적합하지 않다. 원자력발전소 하나만큼의 전기를 생산하기 위해서는 여의도 면적의 7배가 필요하다. 우리나라의 전기사용 증가율을 태양열로 대체한다면 매년 여의도 면적의 28배를 소모해야 한다. 또한 풍력으로 할 경우 서울시 면적의 1/4, 태양광으로 할 경우 안양시의 2배 면적이 소요된다.
그러나 원자력 에너지의 가장 큰 단점중에 하나가 바로 방사능 핵폐기물이다. 이것이 생명체에 닿게되면 화상, 기형아출산, 백혈병 등 무서운 질환을 일으키게 된다.

6. 수소

수소 에너지는 무공해이며 원료인 물은 무한대라는 장점이 있어서 차세대 에너지로 주목을 받고 있다. 그러나 제조비용을 낮추는데 어려움이 많다.

원자력 발전의 전력으로 물을 전기분해 하는 방법이 연구되고 있지만 효율이 낮고 복잡한 단계의 사이클 법은 설비투자가 많이 든다. 게다가 운반이 어렵고 폭발의 위험성이 높다는 문제점도 해결해야 한다.

7. 핵융합 발전

핵융합 발전이 시작되면 다른 대체에너지들은 거의 사라질지도 모른다.
원자력 발전은 핵분열로 얻어지는 에너지라면 핵융합 발전은 핵융합으로 얻어지는 에너지이다. 원자력 발전과 핵융합 발전은 근본적으로 같지만 핵분열과는 달리 방사능 유출의 염려가 없는, 깨끗하고 안전한 에너지다. 바닷물에서 나오는 중수소를 사용하기 때문에 연료가 무한하고, 온실가스 배출이 없는 대용량이다. 중수소와 삼중수소 1 그램으로 생산하는 핵융합에너지는 석유 6,000 리터, 우라늄 300그램이 내는 에너지와 맞먹는다.

태양이 핵융합 반응을 일으켜 에너지를 얻고 비슷한 방식으로 수소폭탄이 있다. 우리나라 국가핵융합연구소에서도 핵융합을 통해 에너지를 만들 수 있는 핵융합장치 KSTAR를 개발했다. 핵융합 발전소는 2040년대에 건설될 예정이라고 한다.
아직은 잠재력이 큰, 상용화 개발이 필요한 미래의 에너지이다.

미래의 대체 에너지는?

대체에너지는 현재 우리나라 에너지 소비량의 1% 정도를 조달하고 있으며, 2010년에 이르러서도 5% 정도에 그칠 것으로 전망된다. 미래에너지는 환경친화(Environmental Acceptavbility), 경제성(Economic Productibility), 수급안정성(Eternal Capacity)의 3E를 갖추어야 한다. 그러나 화석연료는 환경면에서, 풍력.태양력 및 조력 등은 경제성 및 수급 안정성 면에서 단점을 가지고 있다.
그러므로 미래에는 원자력이나 바이오, 수소 등을 거쳐 핵융합으로 갈 것으로 기대된다.

[김회장]

빨리 기름말고 다른 에너지로 자동차를 저렴하게 몰게 되었으면 좋겠습니다.