에너지공학

에너지의 종류

화석연료 에너지

화석연료는 석유, 석탄, 천연가스 등 지구 내에 매장된 탄화수소 기반 에너지 자원을 말한다. 산업혁명 이후 인류의 주요 에너지원으로 사용되어 왔으며, 발전소와 운송 수단의 연료로 널리 쓰인다. 에너지 밀도가 높아 효율적인 반면, 이산화탄소 배출로 인한 환경오염 문제가 크다. 자원이 유한하다는 점도 단점으로 지적된다. 현재는 점진적으로 재생에너지로의 전환이 시도되고 있다.

원자력 에너지

원자력은 원자핵 분열 반응을 통해 막대한 열에너지를 얻는 방식이다. 소량의 연료로도 대량의 전력을 생산할 수 있어 고효율 에너지로 평가된다. 그러나 방사능 노출, 핵폐기물 처리, 원전 사고 등 안전 문제가 큰 사회적 이슈다. 특히 후쿠시마나 체르노빌 같은 사례는 신중한 접근을 요구하게 만든다. 에너지 안보 차원에서는 여전히 중요한 대안 중 하나다.

태양에너지

태양에너지는 태양광이나 태양열을 이용하여 전기 또는 열로 전환하는 에너지다. 고갈되지 않는 청정에너지로서 탄소 배출이 거의 없다는 점이 큰 장점이다. 태양광 패널, 태양열 온수기 등 다양한 기술이 상용화되어 있다. 다만, 일사량에 따라 발전량이 달라지는 점은 해결 과제로 남아 있다. 최근에는 효율 높은 태양전지와 저장 시스템 개발이 활발히 이루어지고 있다.

풍력 에너지

풍력은 바람의 운동 에너지를 회전 운동으로 전환해 전기를 생산하는 방식이다. 설치 장소만 적절하면 지속적으로 에너지를 얻을 수 있는 재생에너지다. 특히 해상풍력은 육상보다 출력이 높아 많은 나라에서 주목하고 있다. 그러나 소음, 경관 훼손, 조류 충돌 등의 환경적 논란도 존재한다. 기술적 개선과 입지 조정으로 점점 더 보편화되고 있다.

수소 에너지

수소는 연소하거나 연료전지를 통해 전기와 열을 생산할 수 있는 차세대 에너지원이다. 물에서 전기분해로 얻거나 화석연료 개질로 생산할 수 있다. 이산화탄소를 배출하지 않아 친환경 에너지로 각광받고 있다. 다만, 저장과 운송이 까다롭고 비용이 높은 문제가 있다. 수소 경제로의 전환은 미래 에너지 패러다임의 중요한 축으로 여겨지고 있다.