●모두를위한필독서,에너지에세이
현재에너지는대부분전문적인공학자들의손에의해설계되고생산되지만,에너지를사용하는주요소비자는일반대중이다.따라서이책은이러한간극을좁히고,에너지를소비하는모두가에너지에대해바르게알고이해하는데도움을주면서에너지에대해더많은관심을가지도록하는데의미가있다.에너지소비자인모두에게가까이다가갈수있도록‘에너지교과서’가아니라저자의개인적인의견과제한된전문지식을바탕으로쉽게설명한‘에너지에세이’라할수있다.
우리가적절한수준의에너지지식을갖추게된다면,이지식을바탕으로일종의공공재라할수있는에너지를소비하는과정에서경제적,정치적선택을하는데도움아될것이다.게다가요즘처럼기후위기가심각한상황에서는더욱그렇다.예를들어,원자력발전이나신재생에너지를선택하는문제,중앙집중발전시스템과분산형발전시스템의선택,내연기관자동차나전기자동차또는수소연료자동차등을선택할때보다정확하고올바른기본정보를알고있다면우리는더현명한선택을할수있을것이다.
●에너지패러다임의대변화
이책을집필한성균관대화학공학과한귀영교수는대학에서약30년간에너지관련연구를한,이분야최고의전문가중한명이다.한교수는최근몇년이‘에너지패러다임이바뀌는시기’라는생각이강하게들었다.즉전기자동차의대두,수소연료전지자동차에대한관심,신재생에너지에대한세계적확장,이산화탄소절감을위한연료전환,중앙집중식발전시스템에서지역분산형소형발전소의확장,에너지절약과효율향상을위한지구적노력이과거어느때보다매우강력하게대규모로진행되고있다는점을인식하게되었기때문이다.특히지구온난화와기후변화에대한모두의관심과걱정이과거보다매우높아졌다는점또한에너지시스템의중요한전환점이될것으로예상되었다.
따라서우리는에너지에대한정확한정보가필요하다.그것은올바른에너지사용,올바른에너지제품선택,그리고지구온난화에대한올바른지식을말한다.이런에너지지식이야말로21세기기후변화에가장현명하게대처할수있는수단이다.이책을통해우리모두가이런지식을갖출수있을것이다.
___최근지구온난화와이에따르는기후변화에대한인식이높아지면서태양광이나풍력과같은신재생에너지의확대,그리고전기자동차로의급격한전환처럼바람직하고긍정적인방향으로에너지사용의변화가일어나고있다.
하지만불행하게도철강,시멘트,플라스틱,비료와같이생활필수품을만드는기간산업은전기가아닌화석연료를생산공정에서사용해야한다는문제가남아있다.즉석탄,석유,천연가스와같은화석연료가생산공정에서공급이되어야만하는산업이라는것이다.
따라서이런산업의특성을살펴보았을때화석연료의사용을금지해서,이산화탄소가대기로방출되는것을막아서지구온난화를방지하려는노력이모든산업영역에서가능한것은아니라는데문제의심각성이있다.마치신재생에너지로충분한전기를만들어내면지구온난화의모든문제점이해결될것처럼생각하지만,실상은그렇게간단하지가않다.
발전과수송영역을빼고,나머지산업은모두화석연료가필요하다.지구온난화를막는노력앞에는이처럼또다른산이가로막고있는것이다.
●에너지다소비산업,정유와석유화학산업
우리가알고있는석유화학관련기업들은크게‘정유산업’과‘석유화학산업’으로나누어진다.둘모두원유를가공하여고부가가치가있는석유화학제품을만든다.쉽게이야기하면정유산업은원유를촉매로분해하여주로수송용원료인가솔린,디젤을생산하는산업이다.석유화학은플라스틱뿐만아니라합성섬유,약품,식품,소재에들어가는중간물질을만들고아세톤,알코올,염료,접착제등일상생활에필요한다양한기반소재를만드는산업이다.
하지만에너지측면에서우리가알아야할점은정유산업과석유화학산업은전세계의사람들에게생활필수품을제공하는산업이기때문에그수요가매우크고,따라서그산업에필요한에너지의수요또한크다는점이다.그리고사용하는에너지또한다른형태의화석연료로는대체가되지않는석유라는것이문제가된다.정유산업은내연자동차에서전기자동차로전환이이루어지면쇠퇴할수있지만,석유화학산업은양상이조금다르다.사람들의생활수준이높아지면삶의편리함을가져오는각종화학물질의수요또한증가하게된다.그런데현재로서는석유화학산업에서만들어내는대체물질이존재하기않기때문에그수요는계속증가할것이다.기존에우리가사용하는편리한화학제품(세제,용제등)을대체할수있는값싼제품이없기때문이다.
정유및석유화학산업이에너지다소비산업인이유는무엇일까?정유및석유화학모두원유를고온으로끓여서기체로만든다.그리고석유화학공정의경우열분해,정유공정에서는촉매분해를이용하여필요한물질로바꾼다음,이것을용도별로분리하고,추가적인화학반응이나정제,가공을하게된다.이러한모든화학적변환과정에는많은열에너지가필요하다.특히원유의열분해를위하여고온으로끓이는과정에서많은열에너지가소모된다.정유나석유화학에서취급하는원유의양이막대하기때문에,석유산업은에너지다소비산업일수밖에없다.
●전기자동차와신재생에너지
전기자동차는자동차에내장된배터리의힘으로전기모터를돌려서작동한다.자동차구조가간단해서부품종류가적고,유지보수가간단하고,비용이적게든다는장점이있다.또한소음이없으며,무엇보다오염물질(황산화물,질소화합물,미세먼지등)배출이없다.더욱중요한사실은이산화탄소의배출이전혀없다는점이다.하지만문제는바로배터리생산과배터리에저장되는전기의성격이다.즉전기자동차충전소에서배터리에충전하는전기가어떤에너지원에서만들어진것인가에따라전기자동차의장점이바뀔수있다는뜻이다.만일전기자동차충전소의전기가석탄이나천연가스를연료로하는화력발전소에서만들어졌다면,이것은전기자동차의장점을상쇄하는것이기때문이다.
바꿔말하면,내연기관에서나오는환경오염물질및이산화탄소의배출장소가자동차배기구에서화력발전소의굴뚝으로바뀐것뿐이기때문이다.화력발전소에서나오는배기가스에는자동차에서나오는환경오염물질과같은가스가배출되고,이산화탄소또한같은양으로배출될것이기때문이다.
따라서전기자동차가‘진짜’환경친화적자동차가되기위해서는신재생에너지원이나원자력발전소에서생산된전기를사용해야만한다.신재생에너지나원자력발전은전기를생산하는과정에서이산화탄소나환경오염가스를배출하기않기때문이다.현재전기자동차산업은테슬라를필두로세계적으로급속히확산되고있고,배터리를비롯한관련산업에대한투자또한폭발적으로증가하고있다.그럼에도불구하고,현재전기자동차가차지하는자동차시장의비율은1~3%정도이다.하지만전기자동차가전체자동차시장의15%정도비율을차지하게되면,전기자동차에공급해야하는전기공급량에대해심각한고민에빠지게될것이다.
그렇게되면우리는늘어나는전기자동차의성장속도에맞추어서신재생에너지로전기공급이얼마나가능할지새로운과제에직면할수밖에없다.왜냐하면신재생에너지가매우빠른성장속도를보이고는있지만,공간적으로나시간적제약이많기때문이다.즉전기자동차의증가속도가매년20%라고하면,신재생에너지(태양광,풍력등)의증가속도또한매년20%이어야한다.
