<div><span style="font-size:9pt;">(이 글은 '우리는 어떤 에너지를 사용해야 하는가'에 대한</span></div> <div><span style="font-size:9pt;">현실 따위는 개무시한 이상론자, 회의론자의 생각을 담고 있습니다.)</span></div> <div><span style="font-size:9pt;">발전 방법에 있어서 경제성, 현실성, 부산물의 환경 영향을 떠나</span></div> <div>에너지가 어디에서 왔는지 생각해 보고자 합니다.</div> <div><br></div> <div>우리가 전기 에너지로 사용하는 에너지의 근원은</div> <div>1. 질량(E=mc^2)</div> <div>2. 천체의 역학적 에너지</div> <div>밖에 없습니다. 화석 연료는 과거에 태양으로부터 온 에너지가</div> <div>화학 에너지로 변환되어 저장된 것이므로 항목 1에 포함됩니다.</div> <div>하지만 고갈을 앞두고 있으니 논외로 하겠습니다.</div> <div><br></div> <div>항목 1은 다시 둘로 나누면</div> <div>1.1 태양 질량</div> <div>1.2 지구 질량</div> <div>으로 나눌 수 있습니다.</div> <div><br></div> <div>이 중 소모시켜도 되는 에너지와 안되는 에너지는 어떤 게 있을까요.</div> <div>먼저 항목 2부터 보겠습니다.</div> <div>대표적인 발전 방식은 조력 발전입니다.</div> <div>지구-달 계의 역학적 에너지(계의 공전과 지구의 자전)를 소비하는 것인데,</div> <div>각운동량은 보존되므로 결국 다음과 같은 결과를 초래하게 됩니다.</div> <div>* 지구-달 거리 증가</div> <div>* 계의 공전 주기 증가</div> <div>* 지구 자전 주기 증가</div> <div>이 현상은 우리가 전기 에너지로 소비를 하던말던 원래 조금씩 나타나고 있던 일인데</div> <div>전기 에너지로의 전환은 이 현상을 더 가속시키게 됩니다.</div> <div>문제는 지구의 자전속도가 일단 느려지면 다시 빠르게 할 방법이 거의 없지요.</div> <div><br></div> <div>1.2 항목을 보겠습니다.</div> <div>이 항목에 해당되는 발전 방식은 핵분열, 핵융합, 그리고 지열 발전이 있겠네요.</div> <div>(지열 발전은 핵분열에 포함되지만, 현재의 원자력 발전과 구분하기 위해 분리했습니다.)</div> <div>(핵융합은 아직 개발 단계이지만 논의에 포함시키겠습니다.)</div> <div>Fission과 Fusion은 지표에서 질량을 소비하여 에너지를 얻는 방식인데</div> <div>워낙 E=mc^2가 강력해서 지구의 질량 감소는 거의 없다고 볼 수 있습니다.</div> <div>수 백년 질량을 소비해봐야 우주 탐사선 하나 띄우는 것보다 지구의 질량 감소는 작지요.</div> <div>어쨋거나 질량 소비는 소비니까, 지구 질량이 작아지면 어떤 일이 생길까요.</div> <div>* 지구 자전 주기 감소</div> <div>항목 2에서 문제로 나타났던 일이 약간이나마 상쇄되네요.</div> <div>하지만 동일한 크기로 에너지 소비를 했을 때, 비교될 수 없을만큼 작은 영향입니다.</div> <div>지열 발전은 어떨까요.</div> <div>극단적으로 얘기하면 뜨거운 감자에 금속 젓가락을 꽂아</div> <div>안쪽의 열을 밖으로 꺼내는 것이라 생각하면 됩니다.</div> <div>지구 내부는 어짜피 식고 있는 중이지만, 이걸 가속화 시키는 거지요.</div> <div>지구 내부가 식으면,</div> <div>* 지구 다이나모는?</div> <div>* 자기장 사라지면 우주선(cosmic ray)은? 태양풍은?</div> <div>고민하고 연구해야 할 문제가 나타날 겁니다.</div> <div><br></div> <div>1.1 항목을 보겠습니다.</div> <div>(해당하는 발전: 태양광, 태양열, 수력, 풍력 등)</div> <div>태양의 질량 감소는 지구 공전 주기, 지구-태양 거리 변화를 갖고 옵니다.</div> <div>그런데, 이건 우리가 능동적으로 접근할 수 있는 문제가 아닙니다.</div> <div>그저 수동적으로 받기만 할 뿐.</div> <div>그러므로 에너지원의 소모는 우리의 문제가 아닙니다.</div> <div>우리의 문제는 각각의 발전 방식에 따른 지구 환경의 영향입니다.</div> <div>1.1.1. 태양광, 태양열</div> <div>전기 에너지의 소비 결과물 중 지구가 우주로 내뱉는 방식은 복사(전자기파) 밖에 없습니다.</div> <div>즉, 가시광선(조명)이나 적외선(열)의 형태로 내보내는 거지요.</div> <div>자연 상태에서 지구의 태양빛 흡수율과 반사율, 그리고 복사에 의한 에너지 방출은</div> <div>서로 균형을 이루고 있는데, 태양광과 태양열 발전은 지표에서의 반사율을 낮추고</div> <div>흡수율을 올리게 합니다. 고로 복사 에너지 방출이 증가합니다.</div> <div>이게 오롯이 가시광선 영역대에서의 전자기파 방출 증가라면 모르겠지만</div> <div>실제로 전기는 조명으로만 사용되는 것이 아니기에 적외선 복사가 늘어야 합니다.</div> <div>즉 지구의 온도는 증가합니다.</div> <div>1.1.2. 풍력</div> <div>지구는 대류를 통해 태양광의 입사각이 작은 지역에서 큰 지역으로</div> <div>열 에너지를 운동 에너지의 형태로 바꾸어 운송합니다.</div> <div>풍력 발전은 그 과정을 방해하여 에너지를 가로채는 것이지요.</div> <div>한때 화제가 되었던 서울 지하철 환풍구 발전을 떠올리면 됩니다.</div> <div>열 에너지 전송이 원활하지 않게 되어 기후 변화가 나타나며,</div> <div>열 에너지가 뭉쳐 있다가 한 번에 방출하는 형태의 자연재해가 규모와 빈도에서 모두 증가합니다.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>이상 각종 발전 유형마다 회의적 관점을 말씀드렸습니다.</div> <div>모두 정성적 접근만 있을 뿐, 정량적으로 분석한 것은 아니기에</div> <div>실제 영향은 미비한 것이 있을 겁니다.</div> <div>하지만 이 글에서의 요지는 '공짜로 쓸 수 있는 전기는 없다'는 겁니다.</div> <div>'친환경'이란 단어를 '지구의 자연 상태 유지'란 개념으로 접근한다면</div> <div>신재생 에너지로 명칭되는 발전 방식들 중 친환경적인 게 있을까요?</div> <div><strike>(인류가 사라지면 됨)</strike></div> <div><br></div> <div><br></div>