기후변화 시대, 신재생에너지 종류

 
 
'지구온난화', '지구열탕화' 등 기후변화 심각성에 대해서 전 세계인은 인식하고 있습니다. 이를 해결하고자 다양한 노력도 지속해서 이뤄지고 있습니다. 특히 탄소배출을 최소화하고 온실가스를 감축하기 위해 신재생에너지 사용에 많은 국가가 노력하고 있습니다. 환경을 보호하며 지속 가능한 경제 성장을 가능하게 하는 주요 산업으로 신재생에너지 산업이 자리 잡으면서 신재생에너지 산업의 필요성과 주요 기술, 세계적인 정책 및 미래 전망에 대한 논의도 활발하게 이뤄지고 있습니다.
 

[기후변화 시대, 신재생에너지의 필요성]

○ 기후변화 대응, 그리고 에너지 안보 강화

기후변화는 인류가 직면한 가장 큰 환경적 위협 중 하나로, 전 세계적으로 온실가스 감축이 필수적입니다. 신재생에너지는 화석연료 기반 에너지원과 달리 탄소 배출이 적거나 전혀 발생하지 않아, 기후변화 대응에 있어 핵심적인 역할을 합니다. 에너지를 생산하는 데 필요한 자원 역시 태양, 바람, 파도 등으로써 환경적 상황이 뒷받침된다면 무한히 사용할 수 있습니다. 
 
현재 우리가 사용하고 있는 석유, 석탄, 천연가스와 같은 화석연료는 일부 국가에 집중되어 있으며, 국제 정세에 따라 가격 변동이 심합니다. 화석연료를 보유하고 있지 않은 나라의 경우 에너지 사용을 위한 경제적 부담이 계속 증가할 수밖에 없으며, 이는 국제 관계 등에 있어서 분쟁의 요소로 작용할 수도 있습니다.
 
반면, 태양광, 풍력, 수력 등의 신재생에너지는 지역적으로 생산이 가능하여 에너지 자급률을 높이고 안정적인 공급을 보장할 수 있습니다. 또한, 탄소 배출을 줄여 온실가스를 감축하는 데 이바지하여 전 세계적으로 겪고 있는 기후변화 위기를 해결할 방안으로 많은 주목을 받고 있습니다. 
 
신재생에너지 산업 확대는 새로운 기술 개발과 관련 산업의 성장, 효율적인 에너지 생산과 사용 등 이점이 많습니다. 이와 함께 신산업으로 많은 일자리 창출에도 보탬이 됩니다. 국제재생에너지기구(IRENA)에 따르면, 신재생에너지 부문에서 전 세계적으로 수백만 개의 일자리가 창출되고 있으며, 앞으로 더욱 증가할 것으로 보입니다.

 [기후변화시대, 주요 신재생에너지 기술]

○ 태양광 발전

태양광 발전은 태양 에너지를 전기로 변환하는 기술로, 설치가 간편하고 유지 보수가 용이하기 때문에 많이 사용되는 신재생에너지원 중 하나입니다. 태양광 패널을 이용해 태양 빛을 직접 전기로 변환하는 방식으로 운영되며, 세계적으로 태양광 발전을 위한 기술 발전이 활발하게 이뤄지고 있어 발전 효율성은 점차 증가하고, 가격은 점점 낮아지고 있습니다.

- 태양광 발전의 장점

기후변화 대응에서 가장 많이 활용되는 태양광 발전의 경우 화석 연료와 달리 고갈 염려가 없는 지속 가능한 무한한 에너지원이라는 장점이 있습니다. 또한, 발전 과정에서 온실가스 배출이 거의 없는 환경친화적 에너지원입니다.
 
이와 함께 태양광 발전의 경우 모듈 확장이 가능하기에 휴대용, 가정용 등 소규모 시스템부터, 대형 태양광 발전소까지 다양한 규모로 적용할 수 있으며, 긴 수명을 가지고 있는 태양광 패널을 사용하기에 유지보수 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있습니다. 
 

- 태양광 발전의 단점

하지만 태양광 발전을 운영하기 위해 필요한 초기 설치 비용이 많이 들고, 날씨와 시간에 따라 발전량이 달라지기 때문에 간헐적 발전을 실시해야 한다는 단점이 있습니다. 간헐적 발전을 해야 하기에 생산된 에너지를 저장하는 기술과의 병행도 필요합니다. 
 
또한, 대규모 태양광 발전을 위해서는 넓은 부지가 필요하기에 도심지에 설치하기 어렵고, 태양광 패널의 발전 효율을 위해서는 정기적으로 청소를 하는 등 관리 및 점검도 필요합니다. 게다가 수명이 다한 태양광 패널의 경우 다양한 종류의 폐기물이 발생하게 되는데, 이에 대한 처리 문제 등은 앞으로 해결해야 할 환경적 과제이기도 합니다.

○ 풍력 발전

풍력 발전은 바람의 운동 에너지를 이용해 전기를 생산하는 방식입니다. 육상 풍력과 해상 풍력으로 나뉘며, 최근에는 해상 풍력이 더욱 주목받고 있습니다. 그 이유는 대규모 발전이 가능하며, 육상보다 바람의 세기가 강해 높은 발전 효율을 가지기 때문입니다.

 
- 풍력 발전의 장점

풍력 발전 역시 기후변화 시대 주목받는 신재생에너지원입니다. 태양광 발전과 마찬가지로 화석연료를 사용하지 않으며, 발전 과정에서 온실가스 배출이 없는 청정 에너지원입니다. 바람 역시 태양 빛과 같이 지속해서 생성되기에 고갈 염려가 없는 무한한 자원입니다. 
 
아울러 풍력 발전의 경우 발전소를 건설하는 기간이 상대적으로 짧고 운영 및 유지보수가 간단하다는 이점이 있습니다. 풍력 발전의 경우 터빈이 주요한 설비인데, 과학 기술이 발달하면서 터빈과 블레이드 등에 대한 발전 단가가 점차 감소하고 있어 대규모 풍력 단지를 조성할 경우 높은 경제성을 가진다는 장점도 있습니다.
 

- 풍력 발전의 단점

그러나 풍력 발전 역시 보완해야 할 단점이 아직 상당합니다. 우선 바람이 없는 날에는 발전이 불가능하기에(간헐적 발전) 다른 에너지원과의 보완이 필요합니다. 또한, 터빈 회전으로 인한 소음 발생과 자연경관을 해칠 우려가 있으며, 조류 충돌 가능성과 해양 생태계에 영향을 미치는 등 야생생물에 영향을 줄 수 있다는 단점이 있습니다. 

○ 수력 발전

수력 발전은 물의 흐름을 이용해 전력을 생산하는 방식으로, 안정적인 에너지원 중 하나입니다. 대규모 댐을 활용한 전통적인 방식뿐만 아니라, 최근에는 환경 영향을 최소화하는 소규모 수력 발전 기술이 개발되고 있습니다.
 

- 수력 발전의 장점

수력 발전의 경우 안정적 전력 공급이 가능한 에너지원입니다. 강이나 댐을 이용하기에 지속해서 에너지를 생산할 수 있으며, 예측할 수 있기에 신뢰성도 높습니다. 또, 다른 신재생에너지원보다 발전 효율이 높다는 것, 댐을 활용할 경우 홍수 조절과 관개, 식수 공급 등 수자원을 효과적으로 관리할 수 있다는 이점이 있습니다. 
 

- 수력 발전의 단점

댐 건설로 인해 자연 서식지가 파괴되거나 해당 지역에 있던 마을이 사라지는 등 생태계적 문제와 사회적 문제가 발생할 수 있습니다. 아울러 대규모 수력 발전소의 경우 건설 초기 높은 투자 비용이 필요하고, 강과 하천이 있는 지역에만 설치 가능하다는 지형적 제한이 존재합니다.
 

○ 바이오 에너지

바이오에너지는 식물, 농업 폐기물, 유기물 등을 이용해 에너지를 생산하는 방식입니다. 지속 가능한 연료 공급이 가능하며, 기존 화석연료 기반 산업과 융합도 가능합니다.
 

- 바이오 에너지의 장점

바이오매스 연소로 발생하는 이산화탄소는 식물이 성장하면서 흡수한 양과 비슷해 탄소 중립으로 나아가는 데 효과적입니다. 농업 및 산업 폐기물을 에너지원으로 사용할 수 있기에 자원 재활용이 가능하며, 전력 생산뿐만 아니라 난방, 수송 연료 등으로도 다양하게 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 

 
- 바이오 에너지의 단점

탄소 배출이 적은 에너지원이지만 연소 과정에서 온실가스를 배출할 수 있습니다. 그렇기 때문에 지속 가능한 방식으로 관리되지 않을 경우 환경에 부정적 영향을 미칠 수 있습니다. 바이오매스 생산을 위해서는 넓은 농지가 필요한 데, 이때에는 식량 생산을 위한 농지와 경쟁할 가능성이 있습니다. 바이오매스의 경우 발전 효율이 낮다는 부문도 간과해서는 안 됩니다.

○ 지열 발전

지열 발전은 지구 내부의 열을 이용해 전력을 생산하는 방식으로 난방에 주로 활용하고 있습니다. 
 

- 지열 발전의 장점

연중 일정한 온도를 유지하기 때문에 안정적이고 지속 가능한 에너지원이라는 장점이 있습니다. 발전 과정에서 탄소 배출이 거의 없고, 전력 생산뿐만 아니라 지역난방, 산업 공정 등에 다양하게 활용할 수도 있습니다.
 

- 지열 발전의 단점

지열 자원이 풍부한 지역에서만 경제성이 있다는 입지 제한이 있으며, 시추 및 시설 건설 비용이 많이 들어 초기 진입 장벽이 클 수 있습니다. 덧붙여 지열 에너지를 이용하는 과정에서 지진 등의 지질학적 변화가 발생할 가능성도 있습니다. 
 
기후변화에 대응하기 위해서 신재생에너지 사용은 지속 가능한 미래를 위한 필수적 요소로 인식되고 있으며, 세계 각국은 다양한 형태의 신재생에너지를 활용하고자 노력하고 있습니다. 최근 들어 기술적 발전이 활발하게 이뤄지고 있지만 여전히 해결해야 할 문제도 많으며, 특히 간헐적 발전에 따른 에너지 저장, 효율적 활용 등에 있어서는 지속적인 연구개발과 정책 제도의 지원이 필요한 상황입니다.