[에너지] 대체 에너지

석유 매장량은 앞으로 약 30년 정도만 쓸수 있다고들 한다. 호주에서 많은 양의 석유가 발견되었다고는 하지만, 그것 역시 써버리면 끝이다.

"에너지는 사라지거나 생겨나지 않는다. 단지 그 형태만 변할 뿐이다."

라고 열역학 교재나 기타 공학 교재 첫 부분에 설명되어 있다. 이게 무슨 말이냐...

쉽게 설명해 보자. (만약 더 세부적인 정보를 원하시는 분이라면 포스팅 후반부를 기다리시면 된다. 점점 세부적으로 갈테니..)

아침에 해가 뜬다. 

사과나무의 잎 속에 있는 엽록소들이 광합성 (photosynthesis) 과정을 통해 사과나무를 살게 하고, 계절이 지나면 사과를 열게 한다.

그 사과가 에너지의 다른 형태이며 에너지가 사용된 결과물이다.

원숭이가 사과를 따서 먹는다. 

사과는 원숭이의 몸 속으로 들어가서 분해되고, 분해된 당분 등은 다시 원숭이가 움직이는데 필요한 ATP 등의 에너지원으로 바뀌어 원숭이가 살아갈 수 있게 해 준다.

원숭이의 몸 역시 에너지원이 바뀐 또다른 형태다.

원숭이가 사과나무에서 떨어져 죽었다. 

땅에 떨어진 원숭이의 몸이 썩어서 사과나무에 흡수되어 다시 사과를 맺게 한다. 

에너지의 순환이다.

더 쉽게 보자.

냄비에 물을 넣고, 가스렌지에 불을 켠다.

물이 끓으며 증기를 만든다.

냄비뚜껑이 증기때문에 들썩인다.

이건 가스렌지 (열에너지) 가 냄비뚜껑을 들썩이게 하는 (운동에너지) 형태로, 에너지의 변환인 것이다.

이론적으로는 열에너지가 운동에너지보다 작을 수는 없다.

다시 말해서 input 은 output 보다 작을 수 없다는 뜻이다. 같을 수는 있으나, 모든 열에너지가 운동에너지로 전환되기는 거의 불가능하다고 보면 된다. 이러한 에너지의 손실을 줄이는 기술의 개발이 필요하다.

앞으로 포스팅할 이야기들은 제법 광범위하다.

지열발전, 태양열발전, 조력발전, 풍력발전, Biofuel (생물연료??) 등의 대체 에너지 분야 뿐 아니라, 우리가 살아가는 공간 속에 가득 차 있는 자기장과 전기장을 에너지로 바꾸어 주는 기술과, 에너지를 저장하는 배터리 분야 및 무한동력 발전기까지 거론해 보려 한다.

필자 역시, 나노분야를 공부하기 전에는 에너지에 대해 너무나 무지했다. 하지만, 하나하나 알아 갈 수록 많은 아이디어가 떠오르고 그 중 어떤 것은 실제로 시도해 볼 만한 것도 있다. 

에너지 문제는 남의 일이 아니다. 사람들이 깨닫지 못하지만, 이것은 모든 사람들이 인지하고 있어야 할 우리 자신의 문제이다. 직접 무언가를 할 수 없을지라도 이게 이거구나 하고 알고있는 것만으로도 이 거대한

문제 해결이 조금 더 쉬워질 수 있다는 것을 명심하자.

써놓고 보니 괜한 일을 저질렀나 싶다. 꽤 많은 포스팅을 준비해야 하니...