한화데이즈 :: GREEN IT #4 알쓸신잡! 알고 보면 쓸모있는 신재생 에너지 잡학사전!
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더운 여름이 찾아왔습니다. 무더위에 에어컨, 선풍기를 찾다 보면 한가지 걱정되는 게 바로 전기세이죠. 전기세, 누진세 걱정이 더해지면서 예전에는 과학, 에너지 등에 무심했던 사람들도 하나 둘씩 그와 관련된 사회적 이슈, 정책 등에 주목하고 있습니다. 


최근에는 국내 최초의 원자력발전소인 고리 1호기의 영구정지가 확정되면서 미래 에너지에 대한 관심이 더욱 뜨거워졌어요. 한 설문조사 결과에 따르면 우리나라 사람들은 미래의 대안 에너지로 태양열, 바이오, 지열, 해양 에너지, 수열, 수소 에너지 순으로 꼽았다고 하더라고요. 석탄가스/액화 에너지는 가장 낮은 선호도를 보였고요. 높은 순위에 오른 에너지원은 대부분 친환경 에너지 혹은 신재생 에너지란 이름으로 한두 번은 들어보셨을 만한 그런 녀석들이에요. 





그만큼 대중적인 관심을 받는 에너지원이고 이미 사용되고 있거나 머잖아 우리가 만날 수 있을 현실적인 옵션으로 기대되는데요. 불꽃을 피우려면 열정처럼 빛나는 에너지가 필요한 법. 이번엔 쉽게 구현하거나 얻어낼 수 없지만, 그만큼 더 많은 가능성을 품은 차세대 에너지원에 대해 이야기해볼까 합니다. 현실로 소환해 사용하기엔 가능성보다 큰 한계가 벽처럼 가로막고 있지만, 지금도 지구와 인류의 미래를 생각하며 방법을 찾기 위해 고심하고 있을 과학자들이 이런 벽을 허물기 위해 애쓰고 있으니 좋은 결과가 있겠죠. ^^ 






'땅 위의 태양'이라고도 불리는 핵융합부터 살펴 볼게요. ‘원전도 폐지했잖아’, ‘원자력은 가장 위험한 에너지원 아니야?’ 라고 생각하시는 분들에게는 ‘핵융합’이라는 단어가 부정적으로 보일 수도 있을 거예요. 기본적으로 핵융합은 우라늄의 핵을 분열시킬 때 발생하는 커다란 에너지를 이용해 터빈을 돌리는 원자력과는 다르다 할 수 있어요. 중수소, 삼중수소 등을 초고온으로 가열해서 ‘플라스마 상태’라를 만든 후 이를 융합하여 헬륨을 만들 때, 그 과정에서 발생하는 막대한 에너지를 이용해 전기를 만드는 것이 바로 ‘핵융합’이에요. 지구를 생물이 살 수 있는 별로 만들어준 태양이 바로 이런 핵융합 방식으로 에너지를 만들고 있답니다. 거기에 방사성 폐기물이나 온실 가스도 없고, 수소를 이용하기에 무한에 가까운 자원을 이용할 수 있어 궁극의 에너지원이라고까지 할 수 있어요. 





이렇게 완벽해 보이는 핵융합 에너지는 지구 상에서 얻어내기 쉽지 않아요. 핵융합 과정에서 만들어지는 1억 도 이상의 초고온 플라스마를 가두는 그릇이 되어야 할 핵융합 장치가 별도로 필요하기 때문이죠. 플라스마가 전기적 성질을 띤 이온이라는 점에 착안해서 많은 과학자들이 연구를 진행하고 있지만, 아직까지 상용화되기에는 다소 쉽지 않아 보이네요. 현재 우리나라, 유럽연합, 미국, 일본, 러시아, 중국, 인도 등이 국제 핵융합 실험로(ITER)를 2024년까지 함께 건설 중이고 상업 발전은 2040년 즈음을 목표로 준비 중이라고 하니 안전하고 깨끗한 청정에너지가 세상을 밝힐 날이 찾아오길 관심을 갖고 기다려 보시죠. 


 






하늘 위에서 뜨겁게 불타는 태양에서 이제 바닷속의 불타는 얼음으로 눈을 돌려볼까요? 독도 근해의 바닷속에 약 6억 톤이나 매장되어 있다고 알려져 국내에서도 꽤 화제가 됐던 메탄 하이드레이트(정확히는 메테인 하이드레이트). 불타는 얼음이라고도 불리는 화합물이에요. 메탄가스가 물에 의해 갇혀 얼음과 비슷한 고체 형태로 만들어졌다는 메탄 하이드레이트는 저온 고압의 환경에서 안정화되는 물질이에요. 이 때문에 지반 아래나 영구동토층에 자리 잡고 있는데요. 아마 하얀 얼음덩이가 불타고 있는 모습을 언론 등에서 보신 적이 있으실 거예요.





지금까지의 연구에 따르면 메탄 하이드레이트는 원유나 천연가스 등의 화석 연료 매장량 보다 약 2배 많은 양이 매장되어 있는 것으로 추정되는데요. 아쉽게도 아직은 메탄 하이드레이트를 생산할 수 있는 기술이 시험적인 수준이라서 당장 활용되고 있지는 않아요. 다만 후쿠시마 원전 사고 이후 전 세계적으로 불고 있는 탈원전 바람과 함께 천연가스 발전 등에 대한 투자와 관심이 늘고 있는 만큼, 메탄 하이드레이트를 친환경에너지로 개발하려는 노력은 계속되고 있답니다. 얼마 전 중국이 200여 시간 가까이 안정적으로 메탄 하이드레이트를 채굴하면서 다시 한번 주목 받은 사례도 있어요. 상황에 따라 좀 더 빨리 메탄 하이드레이트가 만든 에너지를 만나게 될지도 모르겠습니다. 





하늘 위에서 활활 타오르는 태양을 땅 위로 가져오려는 사람들, 깊은 바닷속에 잠들어 있던 축적된 에너지를 끌어올리려는 사람들. 지구온난화 문제 등 전에 없었던 기후변화와 미세먼지와 방사능에 대한 공포로 그 어느 때보다 청정에너지에 대한 관심이 높아지고 있죠.


당장 사용하기 쉬운 화석연료나 원자력 에너지보다 청정에너지, 신재생 에너지에 관심을 두고, 연구개발을 위해 노력을 아끼지 않는 데에는 우리의 다음 세대의 더 나은 삶, 건강한 삶에 대한 걱정과 바람도 녹아져 있다고 볼 수 있어요. 평범한 우리가 특정 에너지를 선택해서 사용하긴 어렵겠죠. 하지만 우리의 삶의 터전, 그리고 우리 다음 세대의 에코라이프를 위해 꾸준히 친환경 에너지에 대해 관심을 갖고 더 나은 방식에 대한 여론을 환기하다 보면 정부도, 기업도 더 귀 기울여주고 좀 더 깨끗한 세상이 열리지 않을까 생각해봅니다. 






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