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도시를 움직이는 에너지원에는 어떤 것이 있을까?
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  • 신재생에너지의 사용

    국제에너지기구(IEA)는 화석연료 사용에 대해 2008년 “현재와 같은 에너지 수급 추세는 명백히 지속 불가능하다(unsustainable).”고 하였다. 또한 화석연료에 의한 심각한 대기오염과 건강 피해, 온실가스 배출, 에너지 빈곤층 확대 등의 문제점에 대해서도 지적하였다. 이에 국제사회가 추구하는 기후변화 완화 2 ℃ 목표 달성을 위해 ‘에너지의 효율 향상’과 풍력이나 태양광 등 ‘신·재생에너지 보급 확대’ 등 지속 가능한 에너지로 온실가스를 감축해야 한다고 호소하고 있다.

    세계 에너지는 75%가 도시에서 소비되고 온실가스의 80% 정도가 도시에서 배출되고 있다. 이에 친환경 도시, 에너지 자립 도시를 위해 식량, 물, 에너지 등 필수자원의 외부 의존을 줄이고 폐기물과 온실가스 등 오염물질 배출을 최소화하는 신재생에너지 자립 도시로 삶의 질을 높이는 지속 가능한 도시를 만들려고 한다.

    신재생에너지는 ‘기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛·물·지열·강수·생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지’를 말한다. 신에너지에는 연료전지, 수소, 석탄액화·가스화가 있고, 재생에너지에는 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열이 있다.

    신재생에너지 도시에서는 자전거 도로, 방음터널, 주차장 등에 태양전지를 설치하여 빛에너지를 전기에너지로 전환시켜 태양광 안심가로등 등에 전기를 사용하고 있다.

    지열 냉·난방 설비는 지표면 300 m 이내에 저장되어 있는 15 ℃ 온도를 이용한 시스템으로 여름에는 실외에 시원한 지열이 공급되고, 영하의 추운 겨울에는 따뜻한 지열이 공급되는 방식으로 현재의 냉·난방 시스템 보다 훨씬 높은 효율을 가지고 있다.

    또한 바다에서는 조력, 해류, 파력, 해수 온도 차이 등 다양한 방법으로 전기에너지를 얻고 있다. 파력 발전은 부표나 실린더를 띄워 놓고 파도의 상하운동을 피스톤운동으로 바꿔 전기에너지를 얻는 방법으로 상용화되고 있다.

    사탕수수나 미생물 등 생물체로부터 에너지원으로 사용할 수 있는 메테인(CH4)가스나 에탄올 등을 얻는 바이오매스 에너지는 자동차 연료로 많이 사용되기도 한다. 이러한 신재생에너지를 이용하여 전기를 얻거나 화석 연료를 대체할 수 있는 가스나 연료를 얻는 것이다.

    전기에너지 사용량은 전기가 일을 할 수 있는 능력으로 ‘전력×시간’으로 나타내며 이를 ‘전기에너지’ 또는 ‘전력량’이라고 한다.
    전력은 ‘전류×전압’으로 1초 동안 소비하는 전기 에너지로 W(와트)로 나타낸다. 따라서 전력량은 여기에 시간을 곱하여 구하게 되고 단위는 Wh(와트아우어)가 된다. 1 Wh는 1 W의 전력을 한 시간 동안 사용하였을 때의 전력량이 되고, 1 kWh = 1000 Wh, 1 MWh = 1,000,000 Wh가 된다.

     
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