에너지와 생활 이란 강의 를 듣고 앞으로 의 각오 와 우리나라 의 에너지 정책 은 어떻게 전개 해야 하는지 에 대하여 쓰시 오 - eneojiwa saenghwal ilan gang-ui leul deudgo ap-eulo ui gag-o wa ulinala ui eneoji jeongchaeg eun eotteohge jeongae haeya haneunji e daehayeo sseusi o

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화석에너지원의 매장량 한계 화석에너지원의 지역적 편중에 따른 국가간 에너지 전쟁 우려

화석에너지를 쓰면서 발생되는 이산화탄소에 의해 지구온난화 진행 자연재해 증가로 인한 인류 생존권 위협

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  태양광

  태양광발전시스템(태양전지, 모듈, 축전지 및 전력 변환장치로 구성)을 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

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  태양열

  태양열이용시스템(집열부, 축열부 및 이용부로 구성)을 이용하여 태양광선의 파동성질과 광학적성질을 이용분야로한 태양열 흡수·저장·열변환 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술

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  풍력

  풍력발전시스템(운동량변환장치, 동력전달장치, 동력변환장치 제어장치로 구성)을 이용하여 바람의 힘을 회전력으 전환시켜 발생하는 유도전기 전력계통이나 수요자에게 공급하는 기술

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  바이오에너지

  태양광을 이용하여 광합성되는 유기물(주로 식물체) 유기물을 소비하여 생성되는 모든 생 유기체(바이오매스)의 에너지

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  폐기물 에너지

  사업장 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 연료를 생산

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  지열

  지표면으로부터 지하로 수m(미터)에서 수km(킬로미터)깊이에 존재하는 뜨거운 물(온천)과 돌(마그마)을 포함하여 땅이 가지고 있는 에너지를 이용하는 기술

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  수력

  개천, 강이나 호수 등의 물의 흐름으로 얻은 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 발생시키는 시설용량 10,000kw이하의 소규모 수력발전

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  해양에너지

  해수면의 상승하강운동을 이용한 조력발전과 해안으로 입사하는 파랑에너지를 회전력으로 변환하는 파력발전, 해저층과 해수표면층의 온도 차를 이용, 열에너지를 기계적 에너지로 변환 발전하는 온도차 발전

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  연료전지

  수소, 메탄 및 메탄올 등의 연료를 산화시켜서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

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  수소에너지

  수소를 기체상태에서 연소시 발생하는 폭발력을 이용하여 기계적 운동에너지로 변환하여 활용하거나 수소를 다시 분해하여 에너지원으로 활용하는 기술

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  석탄가스화.액화

  석탄, 중질잔사유 등의 저급원료를 고온, 고압하에서 불완전연소 및 가스화 반응시켜 일산화탄소와 수소가 주성분인 가스를 제조하여 정제한 후 가스터빈 및 증기터빈을 구동하여 전기를 생산하는 신발전기술

목차

1. 에너지와 생활이란 강의를 수강하면서 앞으로의 각오와 우리나라의 에너지 정책은 어떻게 전개해야 하는지에 대하여 쓰시오.
2. 학생 가정의 에너지 흐름도를 작성하고 각각에 대한 에너지 종류와 전력소비를 나타내고 하루 1인당 에너지 평균적인 소비를 대략적으로 산출하시오.
3. 화석에너지 고갈과 미래의 에너지에 대해 작성하시오
4. 수소에너지의 이해, 이용, 현황과 전망 그리고 장단점 및 문제점에 대해 작성하시오

본문내용

으로 실용화되기 시작했습니다. 2014년에는 수소연료전지 자동차가 전세계에 처음으로 선을 보였습니다. 이처럼 수소 연료의 사용이 점차적으로 보편화되기 시작하면서, 산업 분야에서 장기적으로 효용과 전망을 예측하는 사람들 사이에서는 수소에너지가 수송수단 분야의 대체에너지원으로 새롭게 각광 받고 있는 추세입니다. 이에 따라 우리나라에서는 1980년대부터 수소에너지 관련 기초연구를 시작하였으며, 차세대 신재생 에너지 기술개발사업의 하나로서 수소에너지 기술을 상용화 단계까지 개발하기 위한 연구에 많은 투자와 노력을 기울이고 있습니다.
4.2) 수소에너지 이용 방안
수소는 물을 전기 분해하는 과정에서 쉽게 얻어지기 때문에 수소에너지의 자원이 되는 수노는 물이 있는 한 어디서든 쉽게 얻을 수 있습니다. 그러나 발전 효율이 최고 40% 정도이고, 열에너지의 약 30%만이 수소 에너지로 전환되기에 그 효율성에 있어서는 빈약한 편입니다. 따라서 이러한 낮은 효율성을 극복하기 위한 방안으로서 열화학 분해법이 수소에너지의 개발에 자주 사용되어 있습니다. 열화학 부해법이란 화학 반응의 평형이 온도에 따라서 깨진다는 원리를 이용하여 온도가 다른 두 개의 열원을 사용하여 물을 분해하는 방법을 말합니다. 이 방법을 통해 수소에너지 이용의 효율성을 다소 높힐 수 있습니다.
수소 에너지가 이용되는 방안은 주로 ‘연료 전지(fuel cell)’를 통해 이루어집니다. 연료 전지는 위에서 설명했듯이, 연료 에너지가 전기 에너지로 변환될 때에, 연료와 공기를 전극 표면에서 반응시켜서 화학 에너지를 얻고, 이 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 과정을 도출하여 우리가 사용할 수 있는 에너지를 생산합니다. 이렇게 생산된 수소에너지는 수소에너지는 모든 엔진과 연료 분야에서 사용될 수 있습니다.
수소에너지의 이용 방안에는 대표적으로 수소 자동차와 수소 비행 등이 있으며, 전세계의 모든 나라가 경쟁적으로 이를 개발하고 있지만, 아직까지는 수소의 가격이 매우 비싸기 때문에 수소 에너지를 이용한 운송 수단이 보편적으로 상용화되기 까지는 시간이 좀더 걸릴 것으로 예상되고 있습니다. 운송 수단 외에도 수소에너지는 암모니아, 염산, 메탄올 등의 합성에 대량으로 사용 가능하며, 액체 연료 제조에 사용될 수 있습니다. 또한 금속의 절단과 용접용 연료, 백금이나 석영 등의 세공 등에도 널리 사용되되며, 액체 수소는 끓는점이 매우 낮기 때문에 냉각제로 자주 사용됩니다.
4.3) 수소에너지 이용 현황과 전망
우리나라의 수소 생산량은 약 10만 톤으로, 이는 연간 약 40만~50만 대의 수소연료전지 자동차를 운행할 수 있는 규모입니다. 정부는 2020년 수소연료전지 자동차 보급 목표를 9,000대, 2025년 10만 대로 설정했는데, 이를 비교했을 때, 우리나라의 수소 생산량은 이러한 수소 산업 형성기에 필요한 수소 생산 역량을 충분히 보유했다고 분석할 수 있습니다.
정부는 수소에너지 이용과 관련하여 ‘수소경제 활성화 로드맵’, 구체적으로는 ‘수소 전기차 보급 계획’을 발표하였습니다. 이에 따르면, 정부는 2040년까지 수소전기차 620만 대(글로벌 누적 합계) 보급을 목표로 설정하여, 이를 위해 수소전기차와 연료전지를 양대 축으로 삼고, 수소 생태계를 구축할 계획을 세우고 있습니다. 또한 현재 수소는 우리나라에서 소비자 가격이 형성되지 않은 상태이지만 정부는 2040년까지 생산량을 지속적으로 늘리고 가격의 안정화를 꾀하는 계획을 설정하였습니다. 더하여 수소경제 활성화를 촉진하기 위해 정부는 각종 규제혁신 추진 계획을 발표하고 추진하고 있습니다. 대표적인 예로서 국회에 수소 충전소 설치하여 수소충전소 인프라 확충을 위한 규제 해소를 실행하였습니다. 우리나라뿐 아니라 전세계에서도 수소에너지의 발전을 위해 전력을 기울이기 있는데, 미국은 2030년까지 수소전기차 100만 대와 수소충전소 1,000개소를 보급하겠다고 발표했으며, 독일은 수소전기차 180만 대와 수소충전소 1,000개소를, 중국은 수소전기차 100만 대와 수소충전소 1,000개소를, 일본은 수소전기차 90만 대와 수소충전소 900개소를 보급하겠다는 계획을 발표했습니다. 이처럼 수소에너지의 개발과 이용은 전세계적으로 증가할 전망입니다.
4.4) 수소에너지의 장단점 및 문제점
미래의 에너지로 각광 받고 있는 수소 에너지는 많은 장점들이 있는 만큼 또한 단점들과 문제점도 존재합니다.
우선 수소에너지의 장점들은 다음과 같습니다. 첫째, 수소에너지는 공해 물질이 배출되지 않기 때문에 환경 오염의 위험이 적습니다. 즉, 기후 변화의 원인이 되는 공해 물질의 배출을 줄이고 대기오염과 지구온난화를 방지할 수 있습니다. 또한 수소를 얻을 수 있는 원료인 물은 어디에나 풍부하게 존재하며, 물 외에도 여러 1차 에너지를 가공하여 생산할 수 있기 때문에, 수소 에너지는 자원적으로 많은 제약을 받지 않습니다. 또한 수소 에너지의 생산 과정에서 수소가 연소되고 전기로 변환되었을 시에 배출된 물은 환경에 무해하며 다시 사용될 수 있다는 이점을 가집니다. 더하여 수소에너지는 지속적이고 자동인 공급이 가능하며, 전력에 비해 저장이 용이합니다.
하지만 수소에너지는 또한 여러 단점들을 가지고 있습니다. 수소에너지의 사용에 있어서 가장 큰 문제점은 안점에 관한 것입니다. 수소에너지는 사용시, 폭발의 범위가 매우 크며, 수소의 화염은 무색이기 때문에 식별이 어렵습니다. 따라서 수소에너지를 생산하고 이용할 시 만에 하나 폭발이라는 위험이 따르게 된다면 그 확산과 화염의 속도가 매우 큽니다. 또한 에너지 효율이 매주 낮습니다. 물을 분해하여 수소를 얻는 과정에서 수소가 산화되어 날아가는 에너지와 맞먹는 양의 에너지가 필요한데 이 에너지의 크기는 어마어마합니다. 따라서 이러한 자은 효율성 때문에 우주 로켓용의 수소엔진과 같은 특수한 목적을 제외하면 수소의 이용 연구는 아직까지는 활발하게 진척되고 있지 않습니다.
*참고자료
KOGAS 기자단, “미래의 먹거리, 국내 수소 에너지 발전 현황에 대해 알아보자!”,
국가지표체계, “신재생에너지발전비율”,
두산백과, “화석연료”,
물리학백과, “수소 에너지”,