신에너지와 재생에너지를 합쳐 부르는 신재생에너지

1. 신재생에너지란?

 신재생에너지는 신에너지와 재생에너지를 합쳐서 탄생한 말입니다.

 

 신에너지는 기존에 사용하던 에너지가 아닌 복잡한 기술적 응용이 더해진 새로운 형태의 에너지입니다. 연료전지, 수소에너지, 탄 액화/가스화가 신어네지에 속합니다.

 

 재생에너지는 자연을 에너지로 변환시켜 이용하는 에너지로 우리가 많이 알고 있는 태양광에너지, 태양열에너지, 풍력에너지, 수력에너지, 폐기물에너지, 해양에너지, 지열에너지가 재생에너지에 속합니다.

 

2. 신에너지의 종류와 특징

1. 수소에너지

- 산소, 탄소 등과 화합물 형태로 결합어 존재하는 수소를 따로 분리해 연소하는 등의 방식으로 얻는 에너지 

- 전기로 물을 분해하여 수소원자로 분리해 수소 자체를 사용하거나 연료전지의 연료로 사용할 수 있습니다.

 

장점 

• 원료인 물이 풍부해 자원의 제약이 적습니다.
• 남은 전력을 저장하기 유리합니다.
• 물로 에너지를 생산하고, 에너지를 다시 사용하면 순화하여 물이 되므로 환경오염이 적습니다.

단점

• 안정성 논란, 폭발 범위가 넓고, 불에 약합니다.
• 효율성이 낮아 아직은 기술 개발이 더 필요합니다.
• 운반이 어렵고 저장밀도가 낮습니다.

2. 연료전지

- 수소와 산소를 화학 반응시켜 전기를 얻고, 물을 배출하는 장치

- 화학에너지를 전기에너지로 전환합니다.

- 드론이나 연료전지 자동차 등에 활용할 수 있습니다.

 

장점 

• 손실이 적어 에너지 효율이 높습니다.
• 발전과정에서 나오는 열과 물을 다시 활용 가능합니다.
• 소음이 거의 없고, 규모 조절이 쉽습니다.

단점

• 부품의 가격이 비싸고, 장치의 수명 문제가 있습니다.
• 수소의 대량생산과 저장, 운송의 어려움이 있습니다.※

3. 석탄 액화 및 가스화

- 석탄에 가공하여 액체연료, 합성가스로 만드는 것입니다.

석탄 액화 : 석탄을 휘발유 및 디젤유 등의 액체연료로 전환하기술

석탄 가스화 : 석탄을 가공하여 합성가스로 전환하 기술

 

장점

• 환경오염 일부를 해결할 수 있습니다.
• 가공 전보다 효율이 높아집니다.
• 저장과 운반이 간편해집니다.
• 부족한 석유를 대체할 수 있습니다.

단점

• 환경오염 문제를 완전히 해결하지 못합니다.
• 초기에 투자 비용이 많이 듭니다.

3. 재생에너지의 종류와 특징

1. 태양광에너지

-태양으로부터 오는 빛 에너지입니다.

반도체로 만든 태양전지에 일정 수준 이상의 에너지를 가진 빛 입자 도달하면 광전효과에 의해 전류가 발생합니다.

※광전효과란? 금속 등의 물질에 특정 주파수 이상의 빛을 쬐어주면 전압이나 전류가 발생하는 현상

 

장점

• 햇빛만 있으면 어디서든 발전 가능합니다.
• 유지보수가 쉽고 저합니다.
• 규모 조절이 쉽고 개인 발전도 가능합니다.

단점

• 효율성이 낮아 에너지 대량생산이 어렵습니다.
• 날씨, 장소, 시간 영향을 많이 받습니다.
• 태양전지 생산, 폐기 과정에서 환경오염이 발생합니다.

2. 태양열에너지

-태양으로부터 오는 열에너지입니다.

반사경으로 햇빛을 한 곳에 집중시켜 모은 열에너지로 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

태양의 열에너지로 물을 데워 난방이나 온수로 활용할 수 있습니다.

 

장점

• 유지보수가 저렴합니다.
• 난방, 가열 등 활용이 가능합니다.

단점 

• 넓은 부지가 필요합니다.
• 날씨, 시간 영향을 받습니다.
• 초기설치비용이 비쌉니다.

3. 수력에너지

-물이 위에서 아래로 이동하는 과정에서 위치에너지가 운동에너지로 변환하여 활용하는 에너지입니다.

물의 위치에너지를 터빈의 운동에너지로 변환해 전기를 생산합니다.

 

장점

• 홍수, 가뭄 조절에도 유용합니다.
• 에너지 효율이 높습니다.
• 에너지를 안정적으로 공급할 수 있습니다.

단점

• 초기 건설비용이 상당히 비쌉니다.
• 수력 발전소 건설 장소 생태계 파괴 문제가 있습니다.
• 수력 발전소 건설 가능한 장소가 제한적입니다.
• 시설 붕괴 시 대규모 피해가 발생할 수 있습니다.

4. 풍력에너지

-임의의 단면적을 통과하는 공기의 운동에너지입니다.

바람의 운동에너지로 풍차의 날개와 연결된 발전기를 돌려 전기를 생산합니다.

 

장점

• 관광자원으로 활용할 수 있습니다.
• 바다에도 설치할 수 있습니다.
• 전기 공급이 어려운 지역에 활용 가능합니다.

단점

• 적합한 부지 확보가 어렵습니다.
• 건설비용이 많이 들고, 효율성이 낮습니다.
• 발전량 변동이 큽니다.
• 햇빛가림, 소음, 조류충돌 문제가 발생할 수 있습니다.
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5. 폐기물 에너지

-폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물들을 활용해 생산한 연료 및 에너지입니다.

가연성 폐기물을 연료로 가공하거나 직접 태워 발생한 열 에너지로 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

선별된 폐기물을 가공 및 정제해 액체연료를 생산하여 활용할 수 있습니다.

 

장점

• 폐기물 처리 문제가 감소합니다.
• 물질의 상태를 변환하여 다양한 분야에 활용이 가능합니다.

단점

• 환경오염 문제를 환전히 극복하지 못합니다.
• 초기투자비용이 높습니다.
• 폐기물 보관으로 인한 악취와 오염물질이 발생할 수 있습니다.

6. 바이오에너지

-식물, 미생물, 가축배설물, 음식물쓰레기 등을 직접 혹은 가공하여 얻은 에너지입니다.

액체연료, 합성가스, 고형연료 등으로 가공하여 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

 

장점

• 폐기물 처리문제가 감소합니다.
• 물질의 상태를 변환하여 다양한 분야에 활용이 가능합니다.

단점

• 환경오염문제를 완전히 극복하지는 못합니다.
• 초기투자비용이 많이 듭니다.
• 에너지 생산을 위해 식량자원이 투입되어 소모되기도 합니다.
• 경제성이 낮습니다.

7. 지열에너지

-지구가 가지고 있는 열어너지

지구 내부의 열에너지로 생산된 수증기로 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

 

장점

• 변동성이 낮아 발전량예측이 쉽고 거의 항상 사용이 가능합니다.
• 지표면과 지구 내부의 온도차를 이용해 냉난방등으로 활용이 가능합니다.

단점

• 지구 내부 수증기와 고온수가 유출되어 지형의 안전성에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 지열 발전 가능 지역이 한정적입니다.

8. 조력에너지

-달과 태양의 인력이 지구에 작용하여 생기는 조수간만의 수위차에 의한 에너지입니다.

바다의 밀물과 썰물의 해수면 높이를 이용해 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

 

장점

• 발전량 변동이 크지 않고 예측 가능합니다.
• 유지보수 및 운영비용이 저렵합니다. 

단점

• 초기 시설 비용이 많이 듭니다.
• 수위차가 발생하는 사이에는 전력 생산이 중단됩니다.
• 갯벌이 감소하는 등 해양 생태계가 파괴됩니다.