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(수행평가)
발전소, 원자력발전소, 파력 발전소, 태양열발전소 등 이 있습니다. 여기서 발전소는 우리가 일상생활에 이용하는 전기를 생산하는 곳이다. 발전기를 돌려주면 전기가 발생하게 되는데, 발전기를 돌려주는 힘을 어디에서 얻느냐에 따라 발전소의 종류가 결정된다. 즉, 수력발전소, 화력발전소, 원자력발전소 등이 우리나라에 대표적 발전소로서 발전기의 힘에 따라 발전소의 종류가 결정된것이지요.
수력발전소에서는 댐을 막은 후 물이 떨어지는 힘을 이용하여 수차를 돌려주면 수차에 연결된 발전기가 돌아가면서 전기가 만들어집니다. 수력발전소도 댐의 형태, 또는 수차까지 물을 보내는 방법 등에 따라 여러 가지 종류로 다시 분류됩니다. 수력발전소는 댐을 한번 지은 후에는 발전기를 돌리는 과정에서 공해물질 등이 거의 발생하지 않기 때문에 대표적인 환경 친화적 발전소로 일컬어지지만, 대규모 댐을 건설하면 매우 넓은 면적의 땅이 물에 잠기게 되고, 저수지로 인하여 안개가 많이 발생하고 생태계가 변화하는 등의 문제점이 나타나기도 합니다. 화력발전소는 물을 끓여 생기는 수증기의 힘으로 터빈을 돌려줌으로써 터빈에 연결된 발전기를 돌려서 전기를 얻는 발전소입니다. 이때 물을 끓이는 것을 보일러라고 하고 보일러의 연료로는 석유, 천연가스 또는 석탄 등을 이용합니다. 그러므로 발전소를 운전하게 되면 먼지, 아황산가스, 질소산화물, 이산화탄소 등 각종 공해물질이 배출되게 됩니다. 따라서, 화력발전소에서는 이러한 공해물질의 배출량을 최소화하기 위해 매우 많은 노력을 기울이고 있습니다. 또한 발전소를 운전하기 위해 사용하는 연료를 거의 전량 수입에 의존하므로 국제유가 등 국제정세에 매우 민감합니다. 이에 반해 원자력발전소는 석탄 또는 기름등의 화석연료 대신에 원자력을 이용하는 발전소입니다. 즉 화력발전소와 원리는 같으나 물을 끓이는 방법으로 보일러를 이용하는 대신에 우라늄이라는 물질이 쪼개질 때 발생하는 열을 이용하는 것이지요. 원자로는 우라늄이라는 물질이 쪼개지는 반응…(생략)
을 일으키는 설비를 말합니다. 원자력발전소는 화력발전소와 비교할 때 상대적으로 연료비가 매우 저렴하고 우라늄의 공급이 안정되어 있기 때문에 비록 우라늄을 외국에서 수입하기는 하지만 준 국산에너지로 분류할 만큼 장점이 많은 발전소입니다. 뿐만 아니라, 온실효과에 따른 지구 온난화의 주범이 이산화탄소임이 밝혀지면서, 화력발전소에 비해 이산화탄소 배출이 거의 없는 원자력발전소의 장점이 크게 부각되고 있습니다. 물론 원자력발전소는 화력발전소에는 없는 방사성물질이 발생하게 되지만, 체계적으로 잘 관리만 하면 별다른 문제가 발생하지 않습니다. 우리나라의 경우 1978년부터 부산시 기장군에 위치한 고리원자력발전소 1호기가 전기를 생산하기 시작한 이후, 2004년 9월 현재 고리에 4개 호기, 전남 영광에 6개 호기, 경북 경주시 바닷가에 4개 호기, 경북 울진에 5개 호기 등 19개 호기에서 우리나라에서 쓰는 전기의 약 40%를 생산하고 있습니다. 그 외에 최근 관심이 집중되고 있는 신재생에너지 등으로써, 태양열을 이용하여 물을 끓인 후 터빈 및 발전기를 돌리는 태양열발전소, 바람의 힘으로 터빈 및 발전기를 돌리는 풍력발전소, 파도의 힘을 이용하여 수차 및 발전기를 돌리는 파력발전소 등이 있으나, 실제로 커다란 공장을 돌리거나 대도시에 전기를 공급하기 위한 대규모 발전소로는 적합하지 않아 대부분 연구단계에 머물고 있는 실정입니다. 실례로 원자력발전소 1개에서 생산하는 전기를 생산하기 위해서 태양열발전소를 짓는다면 여의도의 약 20배에 해당하는 땅을 태양열을 모으는 설비로 덮어야 합니다. 풍력발전소의 경우도 바람개비 날개 1개의 길이가 거의 100미터에 육박할 만큼 커야 함은 물론이고, 늘 바람이 일정하게 불어야 하기 때문에 원자력발전소 1개에서 생산하는 전기를 만들기 위해서는 풍차를 수백개 설치를 해야 함은 물론 풍차가 돌아갈 때 발생하는 소음도 견디어내야 합니다. 이처럼 신재생에너지가 공해물질 등을 배출하지 않는 면에서는 장점이 많으나 대형 발전소를 짓기에는 곤란한 점이 있기도 합니다. 그러니 우리나라 에서는 공해 물질 등이 배출되지 않으면서도 장점이 많은 대체에너지를 개발해야 합니다. 현재 미국에선 가스 하이드레이트라는 자원이 주목받고 있습니다. 이 자원은 천연가스가 대량 농축되있는 고체상태의 물질 인데요, 이 물질은 멕시코 연안에 대량 매장되어 있습니다. 이 자원은 인류가 2000년간 사용할수 있는 양이라고 합니다. 하지만 이 물질을 사용하기엔 아직 이릅니다. 이 역시 가스기 때문에 연소할때 온실가스가 배출됩니다. 그렇기 때문에 이를 사용하기 위해서는 더 많은 기술적 연구가 필요하고, 그동안 다른 에너지를 사용해야 합니다. 아주 무제한적 에너지로는 풍력, 태양열 에너지등이 있습니다.
풍력발전소는 선풍기와 비교를 해보면 쉽게 알수 있습니다. 선풍기의 플러그를 콘센트에 꽂으면 날개가 돌아가죠. 하지만 풍력발전소는 그 반대로 날개가 돌아가면 그 운동에너지를 이용하여 전기를 생산합니다. 이 발전소는 아직은 선진국들만 주로 건설하고 있습니다. 우리나라도 곧 있으면 대량으로 짓게 될겁니다. 풍력발전소를 언젠가 보시면 굉장히 느려서 `저게 얼마나 전력을 생산할까` 하고 생각하실지 모르지만, 풍력발전소가 만들어 내는 전력은 대단합니다. 특히, 우리나라 같은 경우엔 태풍이 여름에 많이 몰아치니, 짓게되면 엄청난 전력을 얻을수 있죠. 태양열 발전소는 두가지 방법이 있습니다.
태양광을 이용하는 방법과 태양 열을 이용하는 방법이죠.
흔히 사용되는 태양열 발전소는 대부분 태양광을 이용합니다. 태양 전지를 대량으로 설치하여 빛을 모아 전기로 쓰죠. 태양열을 이용하는 방법은 태양빛을 유리로 투과 시킵니다. 그리고 온실 가스를 이용해 엄청난 열을 모으고, 그 열을 중앙 열처리실로 보내어 열에너지를 전기 에너지로 만들어 도시에 공급합니다. 이 발전소는 아직은 없지만, 호주에 건설 예정이 되어있습니다. 조수 간만의 차를 이용하는 방법도 있습니다. 현재 뉴욕 맨해튼 시에만 있는 발전소지만 앞으로 상용화 될겁니다. 원리는 풍력발전소와 같습니다. 밀물이 들어오면 물의 흐름으로 인해 수중 풍차가 돌기 시작합니다.
수중 풍차가 돌기시작하면 운동에너지가 서서히 생깁니다. 이를 전기 에너지로 만들어 내죠. 바람보다는물이 느리긴 하지만 깊은 물속에서의 수압으로는 엄청난 전력을 얻어 낼수 있습니다. 이거 하나로 40가구에 평생 전력을 보낼수 있다는군요. 호주에선 태양열을 이용하지만 영국에선 태양을 만들고 있습니다. 바로 이 지구에서 말이죠.
바로 핵 융합 에너지 인데요, 아주 친환경적이고, 미래지향적입니다.
중수소와 삼중수소를 이용하는데, 약 1억 5천도로 가열을 시킵니다. 그러면 중수소와 삼중수소들이 쪼개지기 시작하면서 플라즈마 상태로 변합니다. 이때 이 플라즈마 상태의 원자를 소립자라고 하는데, 이 소립자들은, 서로 융합을 시도합니다. 융합에 성공하면 엄청난 에너지가 생산됩니다. 이 에너지는 굉장한 전력을 생산해 내기 때문에 미래의 주요 에너지로 사용될 예정입니다.
어떤 분들은 이 에너지를 이용하여 공중 이동활주로를 건설할수 있으리라고 믿고있습니다. 이에너지는 2000년정도를 사용할수 있습니다. 분명 이것도 제한은 있지만, 다른 대체에너지를 찾기에 충분한 시간이죠. 하지만 핵융합 에너지는 2050년 정도에 상용화가 될수 있을것으로 보고있습니다. 그동안은 풍력발전소나 수력, 태양열 발전소등이 대신해 주겠죠. 또한, 바이오 매스라는 에너지도 있습니다. 이는 가축의 분뇨나, 작물로부터 얻습니다. 이 에너지는 거의 무제한 적이지만, 문제점도 있습니다. 대부분 곡식을 분해하여 메탄올을 만들어 내는데, 이 에너지가 너무 상용화가 되면 우리가 먹을 작물이 없어지기 때문에 완전상용화가 되기는 어렵다고 보고 있습니다.
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