◈ 대체에너지 중 재생에너지 4종
신재생에너지 2편에 이어 3편으로 나머지 4개 지열에너지, 풍력에너지, 폐기물에너지, 해양에너지에 대해 설명드리며, 세부사항은 각 대체에너지 종류별 URL를 클릭해서 세부적인 내용을 확인 하시기 바랍니다.
5. 풍력에너지
풍력 에너지는 바람의 운동 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방식입니다. 풍력 발전은 풍력 터빈을 사용하여 바람의 운동 에너지를 회전 운동으로 변환하고, 이를 전기 발전기에 연결하여 전기로 변환합니다.
풍력발전의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
1) 풍차날개 (Blade): 바람의 운동 에너지를 기계적 회전력으로 변환합니다.
2) 동력전달장치 (Gearbox): 입력된 에너지를 증폭시킵니다.
3) 발전기 (Generator): 기계적 회전력을 전기에너지로 변환합니다.
4) 전력변환장치 (Inverter): 직류전기 (DC)를 교류전기 (AC)로 변환시킵니다.
5) 전력선 및 수용가로 전력공급: 생산된 전력을 가정용이나 공업용으로 사용하거나 한국전력에 역송전하여 전기를 판매할 수 있습니다.
풍력은 자연에 존재하는 재생 가능한 에너지원으로, 친환경적이고 지속 가능한 에너지 생산 방법 중 하나입니다. 풍력발전은 많은 국가에서 상대적으로 값이 싼 재생 가능한 에너지원을 제공하며 탄소 배출이 거의 없는 전기를 생산합니다.
▶ 풍력에너지: https://www.knrec.or.kr/biz/korea/intro/kor_wind.do
6. 지열에너지
지열 에너지는 지구의 지하에서 나오는 열을 이용하여 전기나 열을 생산하는 에너지 형태입니다. 지구 내부에는 지속적으로 열이 발생하고 있으며, 이 열은 지열 원열이라고도 불립니다.
지열 에너지는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
1) 지속 가능성: 지열 에너지는 지구 내부의 열을 이용하여 생산되는 에너지로, 무한한 자원으로 지속 가능한 에너지 소스입니다.
2) 친환경성: 지열 발전 과정에서는 온실 가스나 유해 물질을 배출하지 않습니다. 이는 환경 오염을 최소화하고 기후 변화에 대한 대응을 돕는데 기여합니다.
3) 에너지 안정성: 지열 발전은 지구 내부의 열에 의존하기 때문에 기후 변화나 날씨 변화에 영향을 받지 않고 에너지를 생산할 수 있습니다.
4) 지역적 이점: 지열 발전소는 지역적인 특성에 맞게 설치될 수 있으며, 지역 에너지 공급의 안정성을 높일 수 있습니다.
5) 저비용: 운영 및 유지 보수 비용이 상대적으로 낮고, 연료 비용이 없기 때문에 장기적으로 저렴한 전력을 제공합니다.
그러나 지열 에너지에는 몇 가지 단점도 있습니다.
1) 지역 제한: 지열 발전은 지구 내부의 열을 이용하기 때문에 발전소의 위치가 지열 자원에 의해 제한됩니다.
2) 초기 투자 비용: 지열 발전소를 건설하는 초기 투자 비용은 상당히 높을 수 있습니다.
3) 지열 약화: 일부 지역에서는 지열 자원이 점차 약화되는 문제가 있을 수 있습니다.
4) 지열 노출 위험: 지열 발전소 건설과 운영은 지열 활동이 활발한 지역에서는 지열 활동에 따른 위험을 가질 수 있습니다. 5) 온실 가스 방출: 일부 지열 발전 방식은 온실 가스를 방출할 수 있습니다.
지열 에너지는 지속 가능하고 친환경적인 에너지 소스로서 다양한 장점을 가지고 있지만, 초기 투자 비용이 높고 지역 제한 등의 단점도 고려해야 합니다. 그러나 지속 가능한 발전과 기술의 발전에 따라 지열 에너지는 더욱 효율적이고 경제적으로 사용될 수 있을 것으로 기대됩니다. 앞으로 지열 에너지의 활용이 더욱 증가하여 환경 보호와 에너지 안정성을 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다.
▶ 지열에너지: https://www.knrec.or.kr/biz/korea/intro/kor_geo.do
7. 해양에너지
해양 에너지는 바다에서 발생하는 다양한 에너지를 이용하여 전기나 열을 생산하는 방식입니다. 여러 가지 해양 에너지 형태가 있으며, 주요한 것들은 다음과 같습니다.
1) 조력발전 (Tidal Energy)
○ 조석의 힘을 동력원으로 활용하여 해수면의 상승과 하강 운동을 이용하여 전기를 생산하는 발전 기술입니다.
○ 조력은 조석의 흐름과 해수면의 높낮이 변화를 활용하여 지속 가능한 에너지를 생성합니다.
2) 파력발전 (Wave Energy)
○ 파랑의 움직임을 이용하여 터빈 등의 원동기를 구동하여 전기를 생산하는 기술입니다.
○ 파력은 파도의 에너지를 활용하여 지속 가능한 전력을 생산합니다.
3) 해수온도차발전 (Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC)
○ 해양 표면층의 따뜻한 온수와 심해층의 차가운 냉수의 온도차를 이용하여 열 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 전기
를 생산하는 기술입니다.
○ OTEC는 온도 차에 의한 지속 가능한 에너지를 활용합니다.
세계 여러 바다에서는 해류의 움직임이 방대한 운동 에너지를 갖고 있으며, 이러한 움직이는 에너지를 효율적으로 활용하여 친환경적인 전기를 생산할 수 있습니다.
▶ 해양에너지: https://www.knrec.or.kr/biz/korea/intro/kor_sea.do
8. 폐기물에너지
폐기물 에너지는 사용하고 못쓰게 된 제품이나 쓰레기 등을 재활용하여 에너지로 전환하는 것을 의미합니다. 이는 환경적으로 효과적이며 경제적이며 지속 가능한 에너지 생산 방법으로 주목받고 있습니다.
폐기물 에너지의 원리와 활용 사례, 그리고 장단점을 살펴보겠습니다.
1) 폐기물 에너지 원리
○ 폐기물 에너지는 다양한 과정을 통해 생성됩니다.
○ 대표적인 폐기물 에너지 원리
● 소각: 폐기물을 고온에서 연소하여 열 에너지를 생성합니다.
● 가스화: 폐기물을 고온과 적정한 환경에서 가열하여 가스를 생성하고, 이를 활용하여 열 에너지나 연료로 사용합니다.
● 생물학적 분해: 미생물이나 생물학적 활성화에 의해 폐기물을 분해하여 생물가스나 생물연료를 생성합니다.
● 열분해: 폐기물을 압력과 열에 노출시켜 유류, 가스, 신소재 등으로 변환하여 에너지를 생산합니다.
2) 폐기물 에너지 활용 사례
○ 폐기물 연소를 통한 전기 생산
○ 바이오가스 발전
○ 폐기물 가열을 통한 열 에너지 생산
○ 폐기물 처리와 재활용을 통한 에너지 절약
○ 폐기물 유용화를 통한 자원 회수
3) 폐기물 에너지 장단점
○ 장점
● 재생에너지 활용
● 온실가스 감축
● 폐기물 처리 문제 해결
● 경제적 이익 자원 활용
● 지역적 자급자족
● 기술 발전 및 혁신
○ 단점
● 환경오염
● 초기 투자 비용
● 지역 제한
● 온실 가스 방출
폐기물 에너지는 자원의 재활용과 친환경적 에너지 공급을 동시에 이루는 중요한 방법입니다.
적절한 관리와 대책을 통해 폐기물 에너지를 효과적으로 활용할 수 있습니다.
▶ 폐기물에너지: https://www.knrec.or.kr/biz/korea/intro/kor_waste.do
※ 추가적으로 해수의 표층의 열 및 하천수의 열(수열)을 히트펌프를 이용하여 냉·난방에 활용하는 기술로 수열에너지도
연구되고 있다
- FTA 체결에 따른 농가지원 대책의 일환으로 저렴한 온배수 에너지를 재생에너지로 지정하여 농가에너지비용 저감정책에 활용
- 온배수열을 시설원예 또는 양식장 등의 난방열원으로 공급하여 생물성장을 촉진하고 화훼, 열대과일 등 고부가 작물 생산
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