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에너지 자원의 변천사로 본 미래사회 에너지 자원은?
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2015년 01월 05일(월) 10:10 [i주간영덕] 
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| | | ⓒ i주간영덕 | |
지금 세계경제는 석유가격의 하락으로 요동치고 있다. 자동차를 운전하는 우리 일반 서민들은 석유가격의 하락으로 기쁨을 누리고 있다. 그러나 러시아를 비롯한 일부 산유국은 경기불황을 겪고 있는 반면 미국 같은 나라는 내수경기가 살아나 호황을 맞고 있다 한다.
이렇게 석유의 가격은 경제뿐만 아니라 모든 에너지 자원의 가치에 중요한 영향을 미친다. 다른 에너지 자원과 시장에서 직, 간접적으로 서로 경쟁하기 때문이다. 천연가스는 다양한 용도에서 석유를 대신할 수 있다. 마찬가지로 천연가스와 석탄은 전기 발전의 연료로서 서로 경쟁한다. 석탄 혹은 천연가스를 사용하여 전기발전을 할 경우 드는 비용이 증가하게 되면 전력의 다른 근원인 재생 에너지자원이 더 경제적이기 때문에 찾게 된다.
석유 에너지자원은 지구온난화의 주범으로, 원자력에너지는 위험성과 환경문제로 인하여 논란의 대상이 되고 있다.
역사적으로 사람들은 에너지원을 이용하는데 있어 몇 가지 중요한 변화를 가져왔다. 200년 전에는 주로 바람, 물과 동물의 힘을 이용한 에너지가 농업, 제분, 수송에 사용되어 왔다. 그러나 150년 전에 획기적인 에너지의 변화가 시작되었고 이 변화는 산업혁명을 가져왔다. 에너지 자원의 변천사를 보면 인간들이 제일 처음 나무를 태움으로써 에너지 자원을 이용했으며, 증기 엔진연료로 나무를 이용하였다.
나무는 좀 더 싸고 더 효율적인 에너지원인 석탄에 밀려나게 되었고 석탄은 유효성과 비용 효율성이 높은 석유 에너지 자원으로 대체되었다.
현재는 비 재생에너지(석탄, 석유, 천연가스)와 핵에너지(원자력 발전), 재생에너지(지열, 수력, 풍력, 바이오 메탄가스, 태양광에너지) 등 다양한 에너지가 혼합하여 나라마다 차이가 있지만 인류의 에너지 자원으로 충당하고 있다.
석유와 같은 비 재생에너지의 유한성과 핵에너지의 위험성, 또한 이들 에너지의 사용에 대한 환경적인 문제 때문에 친환경적인 에너지 자원, 재생에너지를 개발하고 있다. 천연가스의 수명도 곧 변화할 것이지만 앞으로 150년간 사용할 수 있는 양이 매장되어 있고 또한 천연가스 하이드레이트는 연안 수심 500m 또는 그보다 깊은 해저대륙주변부를 따라 해양저 퇴적물에 넓게 분포하고 있어 이를 안전하게 회수하는 기술을 개발하여 에너지원으로 사용한다면 세계 에너지자원의 미래를 바꿀 수 있을 것이다.
뿐만 아니라 지구상에는 오일샌드와 오일세일의 비재래 석유자원이 상업적으로 개발 연구 중에 있어 앞으로 수백 년간 사용할 수 있다. 이 기간 동안에 재생에너지 개발의 기술 향상과 미래 에너지 자원이 개발 될 것으로 추측된다.
먼저 지구상에 무한대로 있어 아무리 사용하여도 없어지지 않으며 계속 사용할 수 있는 재생 에너지로, 첫째, 지열에너지가 있다. 지구는 끊임없이 지하 깊은 곳에서 열을 만들어 내는데 뜨거운 지하수 물을 이용하여 터빈을 돌리거나 전기를 생산할 수 있다. 아이슬란드에서는 지열에너지가 많은 비중을 차지하고 있다. 둘째, 수력발전 에너지가 있다.
댐에서 떨어지는 물이 터빈을 움직이고 전기를 생산하는 발전기를 가동시킨다. 또한 파도, 조수, 해류와 같은 바닷물의 움직임을 이용해서 에너지로 활용하기도 한다. 포르투갈은 연안의 파도를 이용하여 전기를 생산하고 있다. 셋째, 풍력 에너지가 있다. 풍력을 이용해서 전기를 만드는 기술이 향상되어 네덜란드와 같은 나라에서는 많은 양의 전기를 풍력으로 얻고 있다. 넷째, 태양광에너지가 있다. 태양광선을 전기로 바꾸는 것이 가장 일반적인 방법인데 태양전지의 기술은 급속도로 발전하고 있다.
1분에 차단되는 태양복사에너지는 1년에 소모되는 화석연료의 양과 같은 에너지이다. 미래에 가장 중요한 에너지원으로 주목하고 있다.
다음 미래의 에너지원으로 아직 상업화가 되어있지 않지만 핵융합 에너지와 수소에너지이다. 핵융합에너지는 전 세계의 여러 정부에서는 이 기술을 개발하기 위한 연구를 진행 중에 있고 실험적인 융합 원자로를 실제로 사용하고 있다.
미래에 에너지의 와일드카드로 사용할 수 있을 것이다. 수소에너지는 깨끗한 에너지 자원으로 세계 경제의 미래 기초라 불린다. 연소할 때 단지 수증기만 배출되는 탄소가 없는 연료이다. 물(H2O)이 무한대의 수소 원료가 되지만 물에서 수소를 생산하기 위해서는 에너지가 필요하다. 이 문제가 극복된다면 앞으로 수소시대가 되지 않을까?
앞으로 에너지 자원의 변천은 태양광 에너지와 같은 친환경적인 다양한 재생 에너지 시대가 열릴 것이며 먼 미래에는 수소 에너지, 핵융합 에너지 자원이 개발되어 혼합되어 사용될 것으로 추측된다.
수헌 장은재 이학박사, 대구가톨릭대학교 겸임교수
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