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대체에너지
대체에너지(alternative energy)는 일반적으로 화석연료를 사용하는 것을 대체하는 에너지 자원에 쓰이는 '포괄적 용어'(umbrella term)이다. 일반적으로 기존의 화석연료가 아니며 환경에 적은 영향을 미치는 에너지를 가리킨다. 다시 말해, 대체에너지는 환경에 해를 미치지 않으며, 이는 환경에 큰 영향을 미칠 수 있고 미치지 않을 수도 있는 재생가능 에너지와는 구별한다.
1973년과 1978년 1·2차 오일쇼크 이후 석유 대체에너지의 개발이 절실한 과제가 되었다. 원자력, 석탄·천연가스·오일셸·타르샌드, 태양열·수력·풍력·지열·해양에너지·바이오매스 에너지 등 재생 가능한 자연에너지들이 연구대상이 되었다. 그중 공해가 문제인 석탄에 대해서는 연소기술, 공해제거기술 등이 진전되어 가스화나 액화에 의한 용도가 확대되고 있다.
개요[편집]
대체에너지는 석유·석탄·천연가스 등 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 에너지이다. 신·재생에너지라고도 한다.
대체에너지란 본래 석유자원을 대체할 수 있는 모든 에너지를 가리켰으나, 현재는 일반적으로 석유를 포함한 화석연료 사용을 줄이기 위해 개발되는 신·재생에너지를 지칭하는 말로 사용된다. 전자는 넓은 의미에서의 대체에너지로, 석유 자원의 고갈을 대비한 대체 자원들을 의미하였으므로 원자력발전이나 기존의 대형 수력발전 등 석유자원이 아닌 모든 에너지원들이 포함되었다. 그러나 좁은 의미에서의 대체에너지는 지구온난화의 주범으로 꼽히는 화석연료 사용을 줄이고, 원자력이나 대형 수력발전 등 환경에 부정적 영향을 미치는 에너지원을 대체할 수 있는 친환경적인 에너지들을 가리킨다. 대표적으로 태양·풍력·지열·해양에너지 등 자연에서 얻는 에너지원과 바이오에너지·수소전지·폐기물 등 새로운 형태의 에너지원 등이 있다.
우리나라의 경우 대체에너지를 법률상 신(新)에너지와 재생(再生)에너지로 나누어 분류하고 있다.
신에너지에는 수소에너지, 연료전지, 석탄을 액화시켜 가스화한 에너지 등이 있고, 재생에너지에는 태양·풍력·수력·해양·지열·바이오·폐기물·수열 에너지 등이 있다. 신에너지는 재생은 안되지만 기존에 없던 새로운 에너지원을 의미하고, 재생에너지는 주로 자연의 힘이나 폐기물 등을 재활용하는 등 재생이 가능한 에너지를 의미하며, 이들을 묶어 흔히 신·재생에너지라고 한다.
이러한 신·재생에너지로서의 대체에너지는 오염 물질의 배출이 적어 지속 가능한 에너지로 각광을 받고 있으나, 화석연료나 원자력 에너지에 비해 효율이 떨어지고, 대규모의 설비 투자 등 비용 대비 경제성이 낮다는 단점이 있다. 또한 태양, 바람, 지열, 바다 등을 이용하는 경우, 기후나 지형 등 지리적 조건의 영향을 크게 받는 제한이 따른다. 이로 인해 대체에너지의 비중은 세계적으로 매우 낮은 편에 속하나, 지속적인 기술의 개발과 보급으로 생산 및 소비 비중이 점차 증가하는 추세이다.
상세[편집]
대체에너지는 크게 보면 두 갈래로 나뉘는데 한 갈래는 생물로부터 유사연료를 얻는 방식이고, 다른 한 갈래는 자연에너지로 전기를 생산하는 방식이다.
생물에너지는 대규모의 비옥한 농지를 필요로 하며 여기서 재배되는 식량작물을 활용하게 되는데, 이는 근본적으로 식량자원을 연료로 전용한다는 점에서 전세계적인 빈부갈등을 초래할 소지가 있다. 화석연료체제 하에서는 연료와 식량이 완전히 분리되기 때문에 그나마 이런 류의 갈등은 발생하지 않고 있는데 생물에너지체제로 넘어가게 되면 이 문제는 현실로 떠오를 가능성이 충분하다. 실제 2000년대 중반 중동의 불안한 정세 때문에 유가가 폭등하자 미국과 브라질 등이 바이오 에탄올 생산을 대폭 늘렸고, 이것이 국제곡물가격 상승으로 이어지면서 아프리카와 중동 일대에서 도시빈민들의 식량폭동이 터져나온 사례가 있다. 즉 저개발국의 식량 vs 선진공업국의 연료의 논쟁이다. 대규모의 연료를 필요로 하는 선진국이 대규모 농지를 가진 저개발 농업국가에 작물 생산을 위탁하는 형식으로 연료 생산이 이루어질 가능성이 다분한데, 과연 당장 쫄쫄 굶어죽을 지경인 해당 국가 사람들이 이 귀한 옥수수를 맛도 못 보고 헐값에 수출해, 그 나라에서는 정작 이것들을 기계 연료로 태워버린다는 사실을 납득할 수 있을까?
재생에너지는 공통적으로 무언가로부터 열원을 확보해 물을 끓이고 증기터빈을 돌려 전기를 얻는 방법에 수렴한다. 문제는 이 자연에너지라는 게 극히 일부 국가를 제외하면 근본적으로 국가 주관의 최소한의 기간산업을 돌리기에도 양이 턱없이 적으며 발전 메카니즘의 한계상 효율은 제한적이며 산출물이 전기라는 특성상 저장성 또한 꽝이다. 따라서 어딘가에서 에너지가 나올 만한 구석이 있으면 일단 다 째벼보고 거기서 가능한 최대한의 효율을 뽑아 효과적으로 장기저장할 수 있게 만들어야 하는데 한 단계 한 단계가 밀레니엄 문제 수준의 난관이다.
대한민국의 탈원전에서 탈원전 찬성 측이 원전의 대체재로 한국법상 신재생에너지로 분류된 대체에너지, 즉 원자력을 제외한 에너지들을 꼽고 있지만 현재로서는 그 정도로 원자력을 대체할 수 없는 것이 이런 이유다.
현황[편집]
대체에너지는 현재 전세계에서 연구, 개발되고 있으며 그 한계도 빠르게 사라지고 있다. 2019년에는 대체에너지의 발전단가가 기존 발전원에 비해 비싸다는 조사 결과가 있다. 그러나, 2020국제 에너지 컨설팅 회사인 우드 매킨지에 따르면 대한민국의 재생에너지 균등화발전비용(LCOE)은 2020년에는 석탄화력발전보다 25% 비싸지만, 2021년에는 역전될 것이라고 밝혔다. 또한, 2030년까지는 대한민국의 재생에너지 비용은 화석연료 발전 비용보다 30% 정도 저렴해질 것이라고 전망했다.
다만, 국내 환경을 기준으로 폐기비용까지 포함한 비용을 비교하면 1kwh를 만드는데 해상풍력이 265.81원으로 가장 비쌌고, 태양광은 113.21원, 원전은 67.84원 이다(한국에너지기술평가원-준정부기관)
한국 내에서는 탈원전 논란으로 인해 대체에너지가 주류 에너지를 대체하지 못할 것이라는 주장이 있다. 다만, 전 세계적인 발전 비중에서는 2020년에 재생에너지의 발전비중은 원자력을 추월했다. 주요 선진국은 21세기 초중반까지 대체에너지의 비중을 큰 폭으로 올리는 것을 목표로 하고 있다. 일본은 2050년까지 대체에너지의 비중을 50% 이상으로 달성하기로 정했고, 독일은 2016년 기준 재생에너지의 비중이 30%에 달한다. 미국 역시 지금 추세로 간다면 대체에너지가 제일 비중 높은 에너지원으로 자리잡을 전망이다. 대체에너지를 확대하려는 조 바이든이 대통령에 당선되어 이는 더 가속화할 전망이다.
목록[편집]
- 자연에너지 기반
- 태양에너지
- 태양광발전
- 태양열발전
- 풍력
- 지열
- 수력
- 조력
- 파력
- 염도차 발전
- 생물에너지 기반
바이오매스
- 바이오에탄올
- 바이오디젤
- 핵반응 기반
- 핵융합
- 원자력
- 기타
- 수소 (수소에너지)
- 열병합발전
- 초임계발전
- 에너지수확기술
한국법상 분류[편집]
신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법 제2조 제1호, 제2호, 같은 법 시행령 제2조는 대체에너지를 신에너지와 재생에너지로 구분하면서 다음과 같이 열거하고 있다.
- 재생에너지
- 햇빛·물·지열(地熱)·강수(降水)·생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
