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들어가는 말

1. 인류 역사상 가장 놀라운 발명
증기 기관 이야기 | 석탄과 탄광 노동자 | 열역학의 탄생

2. 악마의 눈물, 석유 이야기
일곱 자매 이야기 | 석유, 가장 완벽한 화석 연료 | 석유의 다양한 모습 | 대형 유조선과 우리나라 | 내연 기관 자동차와 석유 | 석유 왕 록펠러

3. 우유와 치즈, 에너지 다소비 산업
정유와 석유 화학 | 철강, 시멘트, 비료, 알루미늄, 플라스틱 산업

4. 전기의 힘
에디슨과 테슬라의 전류 전쟁 | 화력 발전소의 현황과 미래 | 변압기 | 제너레이터 | 전동기 | 배터리 강국

5. 자동차의 미래
마차에서 자동차로 | 자동차 배기가스 규제 | 전기 자동차와 수소 연료 전지 자동차 | 테슬라의 전략 | 전기 자동차의 그림자 | 전기 자동차와 신재생 에너지

6. 셰일 혁명
셰일, 미국의 구세주 | 채굴 기술과 경제성 확보 | 셰일 채굴과 환경 오염 | 지정학적 변동 | 셰일 가스의 미래 | 셰일 혁명과 우리

7. 수소와 연료 전지
수소 혁명 | 수소 에너지의 단점 | 연료 전지의 현재와 미래

8. 신재생 에너지의 미래
태양 전지 | 풍력 발전 | 바이오 에너지 | 전력 저장 장치

9. 미래의 에너지
화석 연료에서 신재생 에너지로의 전환 | 온실가스와 지구 온난화 | 지구 온난화의 주요 쟁점 | 지구 온난화의 미래 | 원자력 발전에 대한 고찰 | 미래의 에너지

나가는 말
감사의 말

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세상을 움직이는 힘, 에너지 : 에너지 전문가가 들려주는 에너지 에세이 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
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출판사 책소개

알라딘제공
모두를 위한 에너지 워크북
“결론은 에너지다!”

___에너지는 우리 삶을 윤택하고 편리하게 하지만, 소비 생활 수준 향상에 따르는 과도한 사용은 이제 우리에게 새로운 문제를 안겨주고 있다. 에너지 사용에 있어서의 빛과 그림자는 항상 공존한다. 빛이 클수록 그림자도 커지는 법이다.

● 에너지 없는 세상을 상상할 수 있을까?
매일의 일상, 사회나 국가의 운영은 물론 과거부터 현재까지, 인류의 모든 것은 에너지에 따라 움직이면서 여기까지 왔다고 해도 과언이 아니다. 우리가 익히 알고 있는 것처럼 증기 기관의 발명, 대규모 탄광 개발, 석유의 대중화, 전기 자동차의 등장, 태양열이나 바람 등을 이용한 신재생 에너지까지, 그야말로 에너지는 세상을 움직이는 힘이라고 할 수 있다. 에너지 없이 우리는 아무것도 할 수 없다. 따라서 에너지를 제대로 알지 못한다면, 과거부터 현재는 물론 미래까지 제대로 알 수 없을 것이다.
이처럼 에너지는 우리 사회의 모든 조직이 원활하게 돌아가게 하는 원동력이다. 에너지는 크게 산업용, 가정용, 수송용, 상업용으로 구분하는데, 대개 매달 요금을 내는 가스나 전기처럼 가정에서 소비하는 가정용 에너지와 자동차 등 운송기구에 사용하는 휘발유나 경유 등의 수송용 에너지에는 관심이 있지만, 산업용과 상업용에는 큰 관심을 두지 않는다. 하지만 에너지는 우리 사회의 정치, 경제, 환경 등 모든 분야에서 파급 효과가 크기 때문에 모든 에너지 소비 분야에 대한 기본 지식을 이해하는 일은 매우 중요하다.

● 모두를 위한 필독서, 에너지 에세이
현재 에너지는 대부분 전문적인 공학자들의 손에 의해 설계되고 생산되지만, 에너지를 사용하는 주요 소비자는 일반 대중이다. 따라서 이 책은 이러한 간극을 좁히고, 에너지를 소비하는 모두가 에너지에 대해 바르게 알고 이해하는 데 도움을 주면서 에너지에 대해 더 많은 관심을 가지도록 하는 데 의미가 있다. 에너지 소비자인 모두에게 가까이 다가갈 수 있도록 ‘에너지 교과서’가 아니라 저자의 개인적인 의견과 제한된 전문 지식을 바탕으로 쉽게 설명한 ‘에너지 에세이’라 할 수 있다.
우리가 적절한 수준의 에너지 지식을 갖추게 된다면, 이 지식을 바탕으로 일종의 공공재라 할 수 있는 에너지를 소비하는 과정에서 경제적, 정치적 선택을 하는 데 도움아 될 것이다. 게다가 요즘처럼 기후 위기가 심각한 상황에서는 더욱 그렇다. 예를 들어, 원자력 발전이나 신재생 에너지를 선택하는 문제, 중앙 집중 발전 시스템과 분산형 발전 시스템의 선택, 내연 기관 자동차나 전기 자동차 또는 수소 연료 자동차 등을 선택할 때 보다 정확하고 올바른 기본 정보를 알고 있다면 우리는 더 현명한 선택을 할 수 있을 것이다.

● 에너지 패러다임의 대변화
이 책을 집필한 성균관대 화학공학과 한귀영 교수는 대학에서 약 30년간 에너지 관련 연구를 한, 이 분야 최고의 전문가 중 한 명이다. 한 교수는 최근 몇 년이 ‘에너지 패러다임이 바뀌는 시기’라는 생각이 강하게 들었다. 즉 전기 자동차의 대두, 수소 연료 전지 자동차에 대한 관심, 신재생 에너지에 대한 세계적 확장, 이산화탄소 절감을 위한 연료 전환, 중앙 집중식 발전 시스템에서 지역 분산형 소형 발전소의 확장, 에너지 절약과 효율 향상을 위한 지구적 노력이 과거 어느 때보다 매우 강력하게 대규모로 진행되고 있다는 점을 인식하게 되었기 때문이다. 특히 지구 온난화와 기후 변화에 대한 모두의 관심과 걱정이 과거보다 매우 높아졌다는 점 또한 에너지 시스템의 중요한 전환점이 될 것으로 예상되었다.
따라서 우리는 에너지에 대한 정확한 정보가 필요하다. 그것은 올바른 에너지 사용, 올바른 에너지 제품 선택, 그리고 지구 온난화에 대한 올바른 지식을 말한다. 이런 에너지 지식이야말로 21세기 기후 변화에 가장 현명하게 대처할 수 있는 수단이다. 이 책을 통해 우리 모두가 이런 지식을 갖출 수 있을 것이다.

___최근 지구 온난화와 이에 따르는 기후 변화에 대한 인식이 높아지면서 태양광이나 풍력과 같은 신재생 에너지의 확대, 그리고 전기 자동차로의 급격한 전환처럼 바람직하고 긍정적인 방향으로 에너지 사용의 변화가 일어나고 있다.
하지만 불행하게도 철강, 시멘트, 플라스틱, 비료와 같이 생활필수품을 만드는 기간산업은 전기가 아닌 화석 연료를 생산 공정에서 사용해야 한다는 문제가 남아 있다. 즉 석탄, 석유, 천연가스와 같은 화석 연료가 생산 공정에서 공급이 되어야만 하는 산업이라는 것이다.
따라서 이런 산업의 특성을 살펴보았을 때 화석 연료의 사용을 금지해서, 이산화탄소가 대기로 방출되는 것을 막아서 지구 온난화를 방지하려는 노력이 모든 산업 영역에서 가능한 것은 아니라는 데 문제의 심각성이 있다. 마치 신재생 에너지로 충분한 전기를 만들어내면 지구 온난화의 모든 문제점이 해결될 것처럼 생각하지만, 실상은 그렇게 간단하지가 않다.
발전과 수송 영역을 빼고, 나머지 산업은 모두 화석 연료가 필요하다. 지구 온난화를 막는 노력 앞에는 이처럼 또 다른 산이 가로막고 있는 것이다.

● 에너지 다소비 산업, 정유와 석유 화학 산업
우리가 알고 있는 석유 화학 관련 기업들은 크게 ‘정유 산업’과 ‘석유 화학 산업’으로 나누어진다. 둘 모두 원유를 가공하여 고부가 가치가 있는 석유 화학 제품을 만든다. 쉽게 이야기하면 정유 산업은 원유를 촉매로 분해하여 주로 수송용 원료인 가솔린, 디젤을 생산하는 산업이다. 석유 화학은 플라스틱뿐만 아니라 합성 섬유, 약품, 식품, 소재에 들어가는 중간물질을 만들고 아세톤, 알코올, 염료, 접착제 등 일상생활에 필요한 다양한 기반 소재를 만드는 산업이다.
하지만 에너지 측면에서 우리가 알아야 할 점은 정유 산업과 석유 화학 산업은 전 세계의 사람들에게 생활 필수품을 제공하는 산업이기 때문에 그 수요가 매우 크고, 따라서 그 산업에 필요한 에너지의 수요 또한 크다는 점이다. 그리고 사용하는 에너지 또한 다른 형태의 화석 연료로는 대체가 되지 않는 석유라는 것이 문제가 된다. 정유 산업은 내연 자동차에서 전기 자동차로 전환이 이루어지면 쇠퇴할 수 있지만, 석유 화학 산업은 양상이 조금 다르다. 사람들의 생활 수준이 높아지면 삶의 편리함을 가져오는 각종 화학 물질의 수요 또한 증가하게 된다. 그런데 현재로서는 석유 화학 산업에서 만들어내는 대체 물질이 존재하기 않기 때문에 그 수요는 계속 증가할 것이다. 기존에 우리가 사용하는 편리한 화학 제품(세제, 용제 등)을 대체할 수 있는 값싼 제품이 없기 때문이다.
정유 및 석유 화학 산업이 에너지 다소비 산업인 이유는 무엇일까? 정유 및 석유 화학 모두 원유를 고온으로 끓여서 기체로 만든다. 그리고 석유 화학 공정의 경우 열분해, 정유 공정에서는 촉매 분해를 이용하여 필요한 물질로 바꾼 다음, 이것을 용도별로 분리하고, 추가적인 화학 반응이나 정제, 가공을 하게 된다. 이러한 모든 화학적 변환 과정에는 많은 열에너지가 필요하다. 특히 원유의 열분해를 위하여 고온으로 끓이는 과정에서 많은 열에너지가 소모된다. 정유나 석유 화학에서 취급하는 원유의 양이 막대하기 때문에, 석유 산업은 에너지 다소비 산업일 수밖에 없다.

● 전기 자동차와 신재생 에너지
전기 자동차는 자동차에 내장된 배터리의 힘으로 전기 모터를 돌려서 작동한다. 자동차 구조가 간단해서 부품 종류가 적고, 유지 보수가 간단하고, 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 또한 소음이 없으며, 무엇보다 오염 물질(황산화물, 질소 화합물, 미세 먼지 등) 배출이 없다. 더욱 중요한 사실은 이산화탄소의 배출이 전혀 없다는 점이다. 하지만 문제는 바로 배터리 생산과 배터리에 저장되는 전기의 성격이다. 즉 전기 자동차 충전소에서 배터리에 충전하는 전기가 어떤 에너지원에서 만들어진 것인가에 따라 전기 자동차의 장점이 바뀔 수 있다는 뜻이다. 만일 전기 자동차 충전소의 전기가 석탄이나 천연가스를 연료로 하는 화력 발전소에서 만들어졌다면, 이것은 전기 자동차의 장점을 상쇄하는 것이기 때문이다.
바꿔 말하면, 내연 기관에서 나오는 환경 오염 물질 및 이산화탄소의 배출 장소가 자동차 배기구에서 화력 발전소의 굴뚝으로 바뀐 것뿐이기 때문이다. 화력 발전소에서 나오는 배기가스에는 자동차에서 나오는 환경 오염 물질과 같은 가스가 배출되고, 이산화탄소 또한 같은 양으로 배출될 것이기 때문이다.
따라서 전기 자동차가 ‘진짜’ 환경친화적 자동차가 되기 위해서는 신재생 에너지원이나 원자력 발전소에서 생산된 전기를 사용해야만 한다. 신재생 에너지나 원자력 발전은 전기를 생산하는 과정에서 이산화탄소나 환경 오염 가스를 배출하기 않기 때문이다. 현재 전기 자동차 산업은 테슬라를 필두로 세계적으로 급속히 확산되고 있고, 배터리를 비롯한 관련 산업에 대한 투자 또한 폭발적으로 증가하고 있다. 그럼에도 불구하고, 현재 전기 자동차가 차지하는 자동차 시장의 비율은 1~3% 정도이다. 하지만 전기 자동차가 전체 자동차 시장의 15% 정도 비율을 차지하게 되면, 전기 자동차에 공급해야 하는 전기 공급량에 대해 심각한 고민에 빠지게 될 것이다.
그렇게 되면 우리는 늘어나는 전기 자동차의 성장 속도에 맞추어서 신재생 에너지로 전기 공급이 얼마나 가능할지 새로운 과제에 직면할 수밖에 없다. 왜냐하면 신재생 에너지가 매우 빠른 성장 속도를 보이고는 있지만, 공간적으로나 시간적 제약이 많기 때문이다. 즉 전기 자동차의 증가 속도가 매년 20%라고 하면, 신재생 에너지(태양광, 풍력 등)의 증가 속도 또한 매년 20%이어야 한다.

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