최근 환경 오염과 기후 변화 문제가 대두되면서 친환경 에너지에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 친환경 에너지란 환경 오염을 줄이면서도 에너지를 얻어낼 수 있는 자연적인 에너지를 말합니다. 오늘은 미래 친환경 에너지 종류와 특징, 각각의 친환경 에너지 장점과 단점에 대해 알아보겠습니다.
미래 친환경 에너지 종류와 특징
친환경 에너지란 환경에 영향을 주지 않고 도리어 환경의 이로움을 줄 수 있으며, 자연 환경의 힘을 이용하여 발생되는 에너지를 말합니다. 석유나 석탄, 원자력 같은 환경 오염의 주요인이 되고 있는 에너지들과 다르게 환경을 오염시키지 않는 자연적인 에너지를 의미합니다.
친환경 에너지는 신 에너지와 재생 에너지가 존재하며, 이 둘을 통칭하여 신재생 에너지라고 합니다. 신 에너지는 화석연료와 같은 환경에 오염을 주는 에너지들을 대신하여 새롭게 떠오르고 있는 청정에너지들을 통칭합니다. 재생 에너지는 현재 인류가 무한정 쓴다고 하더라도 새롭게 계속해서 공급되는 에너지를 말합니다.
탄소 중립이 전 세계적으로 대세가 되면서 탄소 배출이 없는 친환경 에너지 종류에 대한 관심이 높아지고, 친환경 에너지 장점을 살린 산업들이 발달하고 있습니다. 탄소 중립이란 인간 활동으로 인해 발생하는 온실가스 배출량과 흡수량이 균형을 이루는 것을 말합니다. 이를 위해서는 신재생에너지와 같은 친환경 에너지 장점을 적극 활용하고 비중을 높여야 합니다.
미래 친환경 에너지 종류는 여러 가지가 있습니다. 각 친환경 에너지 장점과 단점을 알아보기 전에, 친환경 에너지 종류와 특징에 대해 먼저 알아보겠습니다.
1. 태양에너지
태양에너지는 태양으로부터 방출되는 복사에너지를 이용하는 대표적인 친환경 에너지 종류 중 하나입니다. 태양에너지는 태양광 발전과 태양열 발전으로 구분할 수 있습니다. 태양광 발전은 태양 전지를 통해 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 방식이고, 태양열 발전은 집열판이나 증기발생기 등을 통해 열에너지를 전기에너지나 온수 등으로 활용하는 방식입니다. 태양이라는 무한한 에너지원으로 인해 친환경 에너지 장점을 많이 가지고 있습니다.
2. 풍력에너지
풍력에너지는 바람의 운동에너지를 이용하는 에너지입니다. 풍력 발전은 바람이 풍력 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 방식입니다. 풍력 발전은 육상풍력과 해상풍력으로 구분할 수 있으며, 해상풍력은 고정식과 부유식으로 나뉩니다.
3. 수력에너지
수력에너지는 물의 위치에너지나 운동에너지를 이용하는 에너지입니다. 수력 발전은 댐이나 강물 등에서 물의 압력이나 흐름을 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 방식입니다. 수력 발전은 대형 수력과 소형 수력으로 구분할 수 있습니다.
4. 바이오 에너지
바이오 에너지는 생물 자원으로부터 얻는 에너지입니다. 바이오 에너지는 바이오 매스와 바이오 연료로 구분할 수 있습니다. 바이오 매스는 나무, 작물, 동물 등의 유기물을 연소하거나 발효시켜 열에너지나 가스를 얻는 방식이고, 바이오 연료는 유기물을 가공하여 액체 연료로 만드는 방식입니다. 폐기물을 이용해 에너지를 얻는다는 점에서 친환경 에너지 장점을 많이 가지고 있습니다.
5. 수소에너지
수소에너지는 수소를 연료로 사용하는 에너지로 대표적인 친환경 에너지 종류 중 하나로 볼 수 있습니다. 수소에너지는 수소 연료전지와 수소 연소기관으로 구분할 수 있습니다. 수소 연료전지는 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 전기와 물을 생산하는 방식이고, 수소 연소기관은 수소를 공기와 혼합하여 연소시켜 기계적 에너지를 생산하는 방식입니다.
6. 조력에너지
조력에너지는 조수의 운동에너지를 이용하는 에너지입니다. 조력 발전은 조수의 밀물과 썰물의 차이를 이용하여 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 방식입니다. 조력 발전은 단조식, 복조식, 해양 신조식으로 구분할 수 있습니다.
7. 지열에너지
지열에너지는 지구 내부의 열에너지를 이용하는 친환경 에너지 종류입니다. 지열 발전은 지하의 온도가 높은 증기나 온수를 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 방식입니다. 지열 발전은 건식, 습식, 이진식으로 구분할 수 있습니다.
미래 친환경 에너지 장점과 단점
친환경 에너지는 환경에 도움이 되고, 효율적이지만 동시에 단점도 가지고 있습니다. 이번에는 친환경 에너지 장점과 단점에 대해 알아봅시다.
태양에너지 장단점
장점
- 태양은 무한한 에너지원이므로 고갈될 염려가 없습니다.
- 환경오염이나 온실가스 배출이 없습니다.
- 태양광 발전은 설치가 간편하고 유지보수가 적게 듭니다.
- 태양광 발전은 독립적인 발전 시스템으로 사용할 수 있어 전력망이 연결되지 않은 지역에도 적용할 수 있습니다.
단점
- 태양에너지는 날씨나 계절, 시간대에 따라 발전량이 달라집니다.
- 태양광 발전은 전환 효율이 낮고 설치 비용이 비쌉니다.
- 태양열 발전은 효율이 낮고 공간을 많이 차지합니다.
풍력에너지 장단점
장점
- 풍력 역시 태양과 같이 무한한 에너지원이므로 고갈될 염려가 없습니다.
- 풍력발전은 설치가 간단하고 유지보수가 적게 듭니다.
- 풍력발전은 독립적인 발전 시스템으로 사용할 수 있어 전력망이 연결되지 않은 지역에도 적용할 수 있습니다.
단점
- 풍력 또한 날씨나 지역에 따라 발전량이 달라집니다.
- 풍력발전은 소음이나 진동, 광풍 등으로 인해 인간이나 동식물에 영향을 줄 수 있습니다.
- 풍력발전은 전력망과의 연계가 어렵고 저장이 힘듭니다.
수력에너지 장단점
장점
- 수력발전은 연료비가 들지 않고 안정적으로 전기를 공급할 수 있습니다.
- 수력발전은 조절발전으로 사용할 수 있어 전력수요에 따라 발전량을 조절할 수 있습니다.
- 수력발전은 다목적으로 사용할 수 있어 홍수 방지나 관광 목적으로도 활용할 수 있습니다.
단점
- 수력발전은 건설 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸립니다.
- 수력발전은 주변 환경을 파괴하고 생태계를 교란시킬 수 있습니다.
- 수력발전은 강우량이나 저수위에 영향을 받아 발전량이 변동할 수 있습니다.
바이오 에너지 장단점
장점
- 바이오 에너지는 재활용 가능하고 환경친화적인 에너지원입니다.
- 바이오 에너지는 폐기물을 이용해 에너지를 얻을 수 있어 자원의 절약과 폐기물 처리에 기여함으로써 친환경 에너지 장점을 가지고 있습니다.
- 바이오 에너지는 다양한 원료와 방법으로 에너지를 생산할 수 있습니다.
- 바이오 에너지는 탄소 중립적인 에너지로 온실가스 배출을 줄일 수 있습니다.
단점
- 바이오 에너지는 원료의 가격과 수급에 영향을 받을 수 있습니다.
- 바이오 에너지는 원료의 재배나 수확, 운송 등으로 인해 환경 오염이나 생태계 파괴를 야기합니다.
- 바이오 에너지는 전환 효율이 낮고 생산 비용이 높습니다.
- 바이오 에너지는 연소나 발효 과정에서 유해한 가스나 냄새를 배출할 수 있습니다.
수소 에너지 장단점
장점
- 수소는 물 또는 유기물질로부터 생산되므로, 그 양이 거의 무한정에 가까운 친환경 연료입니다.
- 수소 에너지는 지구온난화에 영향을 주는 이산화탄소를 발생시키지 않고 에너지의 저장과 수송이 가능한 화학적 매체입니다.
- 수소를 연료로 사용할 경우, 극소량의 질소산화물을 제외하고는 공해물질이 생성되지 않습니다.
- 수소는 일반 연료, 수소자동차, 수소비행기, 연료전지 등 현재 에너지 시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 이용 가능합니다.
단점
- 수소는 발견 시, 물 또는 석유처럼 항시 다른 원소와 결합된 구조로 나타나기 때문에 에너지를 투입하여 순수 수소구조로 바꿔줘야 합니다.
- 전기분해나 열화학 분해법 등으로 수소를 생산하는 과정에서 효율이 낮고 비용이 높습니다.
- 수소는 기체 중에서 가장 가볍고, 폭발의 위험이 매우 크기 때문에 이를 저장하려면 고도의 기술이 필요합니다.
조력에너지 장단점
장점
- 조력은 무한하고 예측 가능한 에너지원입니다.
- 조력발전은 환경오염이나 온실가스 배출이 없습니다.
- 조력발전은 연료비가 들지 않고 안정적으로 전기를 공급할 수 있습니다.
- 조력발전은 다목적으로 사용할 수 있어 해양자원의 개발이나 관광 목적으로도 활용할 수 있습니다.
단점
- 조력발전은 건설 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸립니다.
- 조력발전은 주변 환경을 파괴하고 생태계를 교란시킬 수 있습니다.
- 조력발전은 해안선의 지형이나 조수의 차이가 큰 곳에서만 가능합니다.
지열에너지 장단점
장점
- 지열은 안정적이고 깨끗한 에너지원입니다.
- 지열발전은 환경오염이나 온실가스 배출이 없습니다.
- 지열발전은 연료비가 들지 않고 연중무휴로 전기를 공급할 수 있습니다.
- 지열발전은 난방이나 온수 공급 등으로도 활용할 수 있습니다.
단점
- 지열발전은 설치 가능한 지역이 제한적이고 발전량이 적습니다.
- 지열발전은 지하수의 오염이나 감소, 지진 등의 위험을 수반할 수 있습니다.
- 지열발전은 전력망과의 조화가 어렵고 안정성이 떨어집니다.
오늘은 친환경 에너지 종류와 특징 및 친환경 에너지 장점과 단점에 대해 알아보았습니다. 미래 친환경 에너지는 재생 가능하고 탄소 배출이 적거나 없는 에너지로, 친환경 에너지 종류는 다양하고 각자만의 특징을 가지고 있으며, 장점과 단점 역시 있습니다. 친환경 에너지 장점을 극대화하고, 단점을 극복하기 위해 여러 가지 방법이 필요합니다. 친환경 에너지는 지구와 인류의 미래를 위해 반드시 확대하고 발전시켜야 하는 분야입니다. 우리 모두가 친환경 에너지 종류에 대해 관심을 가지고, 주의를 기울이면서 친환경 에너지 시대를 준비합시다.
다가오는 미래, 4차 산업혁명에 관심이 있으신 분들은 아래 포스팅을 참고해주세요.