현대사회에 원자력의 안정성 문제와 석탄발전의 탄소 배출, 미세먼지와 같은 환경문제가 크게 이슈되고 있다. 선진국들을 중심으로 자연 친화적인 에너지 발전 사업에 투자를 아끼지 않고 있고 우리나라 또한 이러한 문제를 해결하기 위해 신재생에너지, 즉 대체 에너지에 대한 관심이 많아지고 있다. 대체에너지에는 원자력, 태양열, 수력, 지열, 풍력, 전기 등의 에너지들이 있다. 그중 우리 주위에 자주 볼 수 있는 전기 에너지에 대해 알아보자.

전기에너지는 어디서 올까?

전기에너지는 전자의 이동을 통해 일을 하거나 다른 에너지를 만들어낼 수 있는 에너지이며 전기장을 형성시킴으로써 발생된다. 전기에너지는 주로 발전소의 발전기처럼 운동에너지를 변환해서 발생시킨다.

먼저 화력발전소에서는 연료를 연소시킬 때 나오는 열에너지로 물을 끓여 증기를 발생시킨다. 그 뒤 증기가 외부로 팽창할 때 터빈을 돌려 발전기를 회전시킨다.

수력발전소에서는 물의 흐름을 이용하여 발전기를 회전시켜 발전한다. 그로 인해 물의 위치에너지가 전기에너지로 변환된다.

양수발전은 수력발전의 일종으로 야간에 다른 발전소에서 만들어지지만 사용량이 작아 남아도는 전기에너지는 저지대의 물을 고지대 저수지로 양수기를 통해 이동시킨다. 이때 전기에너지가 물의 위치에너지로 바뀐다. 위치에너지로 축적된 물은 전력 소모가 많은 낮에 다시 수력발전을 통해 전기에너지로 전환시켜 사용한다.

대체에너지로 관심이 증가한 현재 조력발전, 태양광발전, 태양열발전, 풍력발전 등도 떠오르는 에너지다. 조력발전은 밀물 때 올라온 바닷물을 저수지에 담았다가 썰물 때 흘려 발전한다. 태양광발전은 반도체소자를 이용해 태양빛을 바로 전기에너지로 전환시키는 방법이며, 태양열발전은 반사경을 이용해 태양열을 한곳으로 모아 물을 끓여 증기를 발생시켜 전기에너지를 만든다.

풍력발전은 큰 바람개비로 발전기를 회전시킨다. 이렇듯 현대사회에는 많은 대체에너지들이 우리 주위에 사용되고 있다.

전기로 대체할 수 있는 것들은?

우리 주위에 전기에너지가 사용된 예들은 요즘 많이 볼 수 있다. 우리 대학 내에서만 보더라도 화석연료를 사용하는 엔진형 자동차가 아닌 전기를 사용한 전기자동차가 있다. 또한 전동 킥보드 및 전기 자전거가 있다. 전기 자동차의 경우 최근에 타는 사람이 증가하고 있다.

그 이유로는 창원시 내에서 전기차를 구매할 때 보조금을 지원해주고 창원 시내에 전기차 충전소가 많이 생겨나고 있기 때문이다. 대학생의 경우 예전에는 자전거나 스쿠터를 많이 탔다면 현대에는 전동 킥보드 및 전기자전거를 많이 탄다. 전기의 경우 충전 시 많은 돈이 들지 않고 소음이 적어 더욱 관심을 많이 받고 있다.

하지만 이런 전기에너지에도 단점이 존재한다. 먼저 전기 자동차의 경우 아직까지는 전기 배터리의 용량이 크지 않아 자주 충전해줘야 한다는 단점이 있다.

또한 겨울에 화석 연료를 넣는 엔진형 자동차의 경우에 엔진에서 나오는 열로 차를 데워 히터에 무리가 가지 않지만 전기의 경우 자체적으로 열을 만들 수 없어 화석연료보다 전기 에너지가 더욱 많이 필요하다.

또한 전기자동차의 보급이 아직 보편화되지 않아 자체 내의 부품의 가격이 아직까지 높은 편이고 수리가 힘들다는 단점이 있다.

대체에너지의 현재와 미래

티핑 포인트라는 말을 들어본 적이 있는가? 티핑 포인트란 작은 변화들이 어느 정도 기간을 두고 쌓이고, 그 후엔 작은 변화가 조금만 더 일어나도 갑자기 큰 영향을 초래할 수 있는 상태가 된 단계라는 말이다. 지금 우리 지구의 기후 변화 상태가 바로 이 티핑포인트와 같은 상태라고 볼 수 있다. 현재 지구의 이산화탄소 농도와 기온이 오르고 내리기를 반복한다고 한다. 최근에는 지구의 기온이 급격하게 오르고 있다고 한다.

여러 요인들이 있겠지만 석탄을 연소해 에너지를 얻는 과정에서 나오는 다량의 이산화탄소가 그 주범일 것이다. 이러한 상황을 헤쳐나가기 위해 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 대체에너지로 눈을 돌리고 있다.

전 세계가 각국의 환경에 맞는 대체에너지 발전에 힘을 쓰는 가운데 우리나라도 실정에 맞는 대체에너지가 무엇인지 관심을 가지고 지켜보는 게 좋지 않을까.

<저작권자 © 창원대신문, 무단 전재 및 재배포 금지>