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오늘의 20대 공학도가 앞으로 50년 후 70대의 노인이 되었을 때 그들의 일상 생활은 어떠할까? 깨끗한 도시공기와 맑은 수돗물을 마음 놓고 마시며 건강하고 쾌적한 환경에서 풍요로운 삶을 즐길 수 있을까? 지금 같은 내연기관을 동력으로 하는 자동차가 여전히 도로를 메우고 있을까? 냉 난방에는 어떤 에너지를 사용하게 될까? 왜 이런 먼 장래의 일을 우리가 지금 벌써 걱정해야 하나? 지난 100여년 동안 우리 인류는 엄청난 양의 화석연료를 사용한 결과로 오늘날 우리는 지구 온난화를 걱정해야만 하게 되었다. 많은 전문가들은 현재 확인된 석유 자원은 향후 4~50년 안에 소진될 것으로 전망하고 있다. 우리가 직면한 에너지 관련 문제들 그러면 21세기에 우리 인류 문명이 어떤 에너지 관련 문제들에 직면하게 될까? 우선 첫번째 문제는 화석연료 사용에 의한 지구 온난화이고, 그 둘째가 유한한 화석연료 특히 석유 자원의 급격한 고갈이다. 이에 대한 대안이 될 수 있는 비(非) 화석에너지로 핵에너지와 재생에너지가 있다는 것은 우리 모두가 익히 아는 바이다. 재생에너지는 수력, 풍력, 태양열 및 광, 바이오메스, 지열, 해양조류, 해양파동 등 매우 다양한 형태로 존재한다. 그

학술 | 전중환 / 기계 교수 | 2004-02-18 00:00

잘 알려진 바와 같이 재생 에너지로는 수력, 풍력, 태양광, 조 파력, 지열, 바이오메스 등을 꼽을 수 있겠다. 수력과 풍력은 이미 중세 15세기경부터 수차와 풍차에 의해 동력원으로 이용되어 18세기에 증기기관이 발명 보급될 때까지 오랫동안 무한정, 무공해, 무대가의 에너지원으로 군림하였다. 수력은 현재에도 수자원과 지리적 여건이 주어진 경우에 잘 활용되고 있으나 풍력은 18세기 산업혁명 이후 지난 70년대의 석유파동 때까지 에너지 동력원으로 아무런 의미 있는 역할을 하지 못하였다. 오늘날의 풍력 에너지의 부활은 석유파동에 자극되어 약 15여 년 전후하여 미국의 칼리폴르니아 주에 대대적인 풍력단지가 조성되면서 시작되었다. 재생 에너지 중 풍력과 태양광은 근본적으로 그 에너지 밀도가 상대적으로 낮고 시간적으로 일정하지 않다는 약점을 갖고 있다. 이러한 이유 때문에 풍력과 태양광 에너지는 ‘천대’받는 에너지로 낙인이 찍혀 있었다. 그러나 지난 20여 년 동안 풍력발전과 태양광 발전 기술은 그 동안의 꾸준한 연구 개발의 성과와 풍차의 대형화에 힘입어 경제성이 크게 향상되었다. 현재시점에서 단위 에너지 당 전력단가가 풍력 발전의 경우 연평균 풍속이 초속 10m인 풍

학술 | 전중환 / 기계 교수 | 2000-03-03 00:00

현대 우리 인류가 누리고 있는 인류역사에 전례가 없는 풍요하고 화려한 문명은 고도의 에너지 소비에 절대적으로 의존한다는 것은 다시 말할 필요가 없다. 몇 분간이라도 전국적으로 전력 공급이 두절된다면 우리 생활의 많은 기능이 마비되고 엄청난 사회적 혼란이 야기될 것임은 누구든지 쉽게 상상할 수 있다. 18세기 산업혁명 이후 근 200여 년 동안 기하급수적으로 증가한 에너지 소비는 아직 까지 큰 부분이 화석연료로 충당되고있다. 그래서 60년도까지도 공장의 굴뚝에서 내뿜는 연기가 부의 창출과 풍요의 상징으로 인식되었음을 우리 모두가 잘 기억하고 있다. 근래 60년도 이후 원자력 에너지를 이용하기 시작하기 전까지는 대부분 화석연료에만 의존하였다.에너지 자원으로서의 화석연료는 잘 알려진 바와 같이 두 가지의 근본적인 문제점을 안고 있다. 그 첫째가 부존량이 유한하다는 점이다. 석유의 경우 앞으로 약 40년 후엔 바닥이 날것이고 석탄도 약 200년 후에는 고갈될 것이다. 물론 원유 가격은 이미 완전 고갈되기 오래 전부터 천정부지로 치솟아, 특히 우리 한국과 같이 저효율 고소비의 에너지 구조를 가진 국가경제는 다른 선진국보다 제일 먼저 그리고 매우 급속히 크게 위축될 것

학술 | 전중환 / 기계 교수 | 2000-02-16 00:00