대체에너지의종류와현황

목차

목 차
1. 대체 에너지란

2. 대체 에너지의 장단점

3. 태양전지

4. 태양광발전

5. 풍력발전

6. 카프란 수차

7. 바이오스 에너지

8. MHD발전

9. 해양 온도차 발전(Ocean Thermal Energy Conversion)

10. 파력발전

11. 조력발전

12. 지열 에너지

13. 폐기물 에너지

14. 수소 에너지

15. HYDRATE

16. 대체에너지 이용보급 현황

본문내용

20%선에 머물고 있지만 선진국 역시 아직은 개발초기 단계인 만큼 앞으로 투자가 뒤따른다면 빠른 시일내에 기술격차를 줄일수 있게 될것으로 판단된다.
15. HYDRATE
가스하이드레이트(가스수화물)란 고압, 저온환경(0℃ 26기압, 10℃ 76기압 ) 에서 천연가스와 물이 결합하여 고체상태로 존재하는 천연가스의 일종이다. 일반적으로 천연가스는 지하의 높은 온도로 인하여 기체상태로 존재하지만, 알래스카나 시베리아의 동토지역 또는 300∼500m 이상 수심의 바다밑에서와 같이 온도가 0도 가까이 내려가면 천연가스가 물과 같이 결합하여 고체상태로 변하게 된다.
가스하이드레이트는 1810년에 최초로 그 존재가 확인되었으나 에너지원으로서의 연구는 1990년 이후에 구체화되고 있다.
특히 최근에는 동북아지역에서의 연구가 활발한데 일본, 중국, 러시아가 막대한 연구비를 투입하여 탐사사업을 전개하고 있다.
1995년부터 국책사업으로 시작한 일본의 가스하이드레이트 사업은 1999∼2000년에 Nankai 해구에서 시추한 탐사정의 성공에 이어 2000∼2003년의 2차원, 3차원 탄성파탐사를 토대로 2004년에는 30∼40개의 탐사정이 시추될 예정이다.
일본의 가스하이드레이트 탐사 및 개발에 대한 연구는 자국에 국한되지 않고 캐나다의 Mallik 사업, 오호츠크해 사업 등에도 활발히 참여하고 있다.
중국은 가스하이드레이트 연구의 후발주자이나 에너지 자립을 위하여 매우 적극적으로 가스하이드레이트 사업에 나서고 있으며 남중국해에서 매우 선명한 BSR(bottom simulating reflector)이 발견되어 가스하이드레이트의 매장량이 상당할 것으로 예상된다.
BSR은 탄성파탐사에서 가스하이드레이트 부존층의 하부경계면에 나타나는 해저면에 평행한 강진폭의 반사면을 말한다.
러시아의 경우는 동토지역인 메소야카 가스전에서 전세계 유일하게 가스하이드레이트의 생산경험을 가지고 있으며 현재는 오호츠크해에서 탐사활동을 수행하고 있다.
독일의 4개 연구기관과 러시아의 8개 연구기관이 추진했던 KOMEX(Kurile Okhotsk Sea Marine Experiment) 프로젝트는 1998년부터 2002년까지 탐사작업을 수행하였으며, 2003년부터는 일본, 한국, 러시아, 벨기에, 독일의 연구기관이 콘소시움을 이루어 2700톤급의 러시아 탐사선을 이용한 CHAOS (Hydrocarbon Hydrate Accumulations in the Okhotsk Sea) 프로젝트를 수행중에 있다.
알래스카 지역에서는 맥켄지 델타의 Mallik프로젝트, 알래스카 Prudhoe만의 Hot Ice 프로젝트, 북부지역의 BP 프로젝트 등 세 개 사업이 동시에 진행중에 있다.
Mallik프로젝트는 북위 70°에 가까운 영구 동토지역에서 가스하이드레이트 탐사는 물론 생산을 위한 시추시험까지 수행하고 있는 사업으로 캐나다를 비롯해 일본, 미국, 독일, 인도가 참여하고 있다.
Mallik연구팀은 2003년 12월 일본의 Chiba에서 연구결과를 일반에게 공개할 예정이다.
미에너지성의 후원하에 Maurer Technology, Anadarko Co, Noble Cooperation, 미국지질조사소가 참여하는 Hot Ice 프로젝트는 극지방에서 가스하이드레이트 생산에 야기되는 실질적인 문제점을 해결하기 위한 프로젝트이다.
BP 프로젝트는 알래스카 지역의 천연가스 매장량이 20∼30억톤인데 비해 가스하이드레이트의 매장량이 120억톤에 달한다는 매장량 평가자료를 근거로 친환경, 저비용의 생산기술을 확보하기 위한 사업이다.
가스하이드레이트는 전세계적으로 분포되어 있으며 그 부존량은 평가하는 사람에 따라 천차만별이기는 하나 현재 천연가스매장량의 100배 이상인 10조톤을 상회할 것으로 예측되고 있다.
현재의 천연가스매장량이 2002년말 기준으로 60년간 사용할 수 있는 양이므로 만약 가스하이드레이트의 생산기술이 확보되어 에너지원으로 사용될 수 있다면 인류는 당분간 에너지 걱정을 하지 않아도 될 것으로 예상된다.
우리나라는 1996년 기초연구에 착수한 이래 2000년부터는 동해지역에 대한 탐사작업을 지속적으로 수행하여 가스하이드레이트의 부존을 확인한 바 있다.
미국 등 선진국은 2015년 상업적 생산을 목표로 연구에 박차를 가하고 있어 우리나라도 가스하이드레이트의 탐사사업뿐 아니라 생산과 이용기술에 대한 연구사업을 병행하여 에너지 자립의 기틀을 마련해야 할 것이다.
16. 대체에너지 이용보급 현황
대체에너지가 우리나라에서 차지하고 있는 공급비중은 '98년현재 총에너지 사용량의 1.03%(1,715천TOE)로서 전년대비 약 21%가 증가했으나 아직도 선진국들에 비해 공급 비중이 낮다.
이는 대체에너지 기술개발에 대한 투자규모가 미약한 것으로 요약될 수 있는 것으로서 미국은 우리나라보다 74배, 일본은 27배, 영국은 9배를 투자하고 있다.
실용화 이용현황
분야별
주요 이용현황
태양열
가정용 태양열 온수기 176,800여기
태양광
소규모 도서용 및 특수전원용으로 총 3,240kW
바이오
산업체 및 농가의 메탄가스 이용시설 100여기
폐기물
도시쓰레기 : 목동, 부천, 일산, 다대포등 31개소(소각열이용) 산업폐기물 : 520여개소 폐기물소각열 이용
소수력
23개소 37MW
풍 력
제주지역 등에 7기 약 2,000kW
'98 대체에너지 공급 비중
총에너지
대체에너지
공급비중(%)
사용량 (천TOE)
전년비 증감율(%)
사용량 (천TOE)
전년비 증감율(%)
167,370
△7.4
1,715
20.7
1.03
대체에너지원별 비중
(단위 ; 천 TOE)
구 분
폐기물
바이오
태양열
소수력
태양광
풍력
계
공급량
1,577
63
44
27
4
0.4
1,715
비율(%)
91.9
3.7
2.6
1.6
0.2
-
100
선진국과의 공급 비교 (2001년 기준, IEA통계)
덴마크
프랑스
미 국
일 본
한 국
10.4%
6.8%
4.4%
3.1%
1.1%
스페인
캐나다
독 일
이태리
영 국
6.5%
15.6%
2.6%
5.7%
1.1%
아이슬랜드
노르웨이
스웨덴
뉴질랜드
핀란드
72.9%
45.0%
29.1%
27.5%
23.0%

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