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[청소년] 그린뉴딜 2편. 그린에너지: 태양에너지
작성자최고관리자 등록일2021-08-11 조회수3,057
탄소 중립 사회를 위해 이산화탄소 배출을 줄이고, 제거하고, 흡수해야한다?
에너지와 탄소 어떤 관계가 있을까요?
Section1. 에너지
에너지란 사전적 의미로 ‘일을 할 수 있는 능력’을 의미합니다. 우리는 에너지가 없다면 지금 이 순간에도 컴퓨터 화면을 켜고 온라인 환경 교실을 읽을 수 없죠. 그렇기 때문에 인류는 태초부터 에너지를 다양한 방법으로 필요한 에너지를 공급해왔고, 시대가 변함에 따라 그 방법은 다양해졌습니다.
▶ 인류는 어떻게 에너지를 얻어 왔을까요? 드림센터 온라인 전시관에서 바로 탐구해 봅시다.
◈ 첨부된 워크북을 다운받고 온라인 전시관을 탐색하며 ‘인류의 에너지 패러다임 전환’ 과정을 알아봅시다.
자연이 가진 운동에너지나 열에너지를 이용하던 인류는 더 많은 에너지를 빠르게 얻는 방법을 발견하였습니다. 바로 석유와 석탄과 같은 화석연료를 이용하는 방법이었지요. 그리고 이 화석연료를 이용한 에너지 공급 방식은 너무 많은 온실가스 배출시켜 오늘날 그리고 미래의 인류를 기후 위기 상황에 놓이게 하였습니다.
Section2. 신ㆍ재생가능(Renewable) 에너지로의 전환
탄소중립 사회를 위해 우리 사회가 전환해야 할 에너지 공급방식은 지구환경에 해로운 영향을 미치지 않는 방법입니다. 바로 신ㆍ재생에너지가 중요한 축으로 부상하게 되었지요.
Section3. 태양에너지(Solar Energy)
재생가능 에너지는 여러 가지가 있지만, 우리나라에서 활용하는 대표적인 재생가능 에너지는 태양 에너지입니다. 태양 에너지는 지구의 모든 에너지의 근원이 되는 에너지입니다. 그렇다면 태양 에너지를 이용할 수 있는 방법은 무엇이 있을까요?
태양에너지 활용 기술은 햇빛을 포착하고 변환하고 분배하는 방식에 따라 수동적으로 또는 능동적으로 사용으로 구분할 수 있습니다. 태양에서 오는 빛 에너지를 수동적으로 사용하는 방법 중 하나는 한국의 오랜 전통 '처마'에서 확인이 가능합니다. 태양의 남중고도 원리를 이용하여 기울기를 만들어서 햇빛의 일사량을 조절할 수 있지요.
서울에너지드림센터도 태양의 빛 에너지를 수동적으로 사용한 모습을 건물 외관에서 관찰 할 수 있습니다. (Google Earth에서 서울에너지드림센터 탐색하러 가기(클릭!)) 드림센터 중앙에는 빛을 우물처럼 모아둔 광정(Light well)도 있으니 드림센터에 오면 살펴 보세요!
Section 4. 태양의 빛과 열 에너지
태양의 에너지를 잡아서 필요한 곳에 공급하는 방법은 무엇이 있을까요?
태양이 주는 에너지를 능동적으로 사용하는 방법은 태양이 공급하는 에너지를 태양 발전 패널, 펌프, 팬 등을 이용하여 태양빛을 유용한 자원으로 순환하여 공급하는 방법입니다.
1. 태양의 열을 이용해 물 등의 물질이나 공간을 따뜻하게 하는데 사용할 수 있습니다.
재료를 가열해서 음식을 만들 때, 태양의 열 에너지를 이용하는 방법이 한 가지 예 입니다. 조리가 발생하는 부분에 열을 발생시키려면 어떻게 해야할까요? 지표면에 평행인 직선을 이루며 내려오는 태양 빛을 모아(집광)봅시다.
◈ 첨부된 워크북을 다운받고 포물형 접시판을 이용해 태양의 빛을 한 점으로 모으는 방법을 생각해 봅시다.
태양열 조리기(쉐플러 반사판)이 태양의 빛 에너지를 기계적 작용 없이 그대로 사용했다면, 태양빛을 태양전지판을 이용해 전기에너지로 전환해 사용하는 방법도 있습니다.
2. 태양의 빛을 어떻게 전기로 전환할 수 있을까요?
온라인 환경교실 [재생에너지 교실: 클릭]에서 3V정도의 작은 태양전지판을 이용하여 건전지 없이 영원히 움직이는 모형 전기차를 확인해보세요.
◈ 첨부된 워크북을 다운받고 [온라인 환경교실: 태양광 전기차] 영상을 참고해
빛 에너지가 전기에너지로 전환되는 방법을 알아 봅시다.
이처럼 태양에너지를 실생활에 이용한 예는 다양합니다. 다음 편에 소개되는 건물에서도 태양에너지를 다양하게 이용할 수 있죠! 그럼 다음 편, [그린 리모델링: 제로에너지빌딩]에서 ‘건물과 에너지’, 중요하고도 복잡한 이야기를 확인해보기로 약속!
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