(x)에너지 기후변화 관련자료

화석 연료의 가공 및 이용

제5장 화석 연료의 가공 및
이용

수백만 년 동안 인류는 자신의 근육에서 나오는 힘 즉, 노동력만으로 일하
며 살아왔지만 점차 바람을 이용해
돛단배를 띄울 줄 알게 되었고 흐르는 물의 힘으로 물레방아를 돌리거나
방앗간을 동력화할 수 있게 되었다.
그러다 좀 더 시간이 지난 후에는 나무와 석탄을 태워서 열이나 증기를 발
생시켜 이용하게 되었다. 나아가
석유를 발견하여 엔진을 움직이는 연료로 이용하게 되었고 천연가스를 채
취하여 거리의 가로등을 밝히고 가정에서
사용하는 난로와 아궁이에 이용하게 되었다. 마침내는 전기를 생산하여 보
다 안전한 방법으로 에너지를 활용하게
되었다.

1. 에너지 사용의 역사
산업혁명이전에는 에너지에 대한 수요가 별로 크지 않았다. 열을 얻기 위
해서는 태양에 의존했으며 태양열이
부족할 경우엔 나무나 지푸라기 혹은 가축의 분뇨 말린 것을 태워서 필요
한 에너지를 보충했다. 물건을 싣고
나르거나 이동할 때 혹은 쟁기를 끈다거나 연자방아를 돌릴 때처럼 사람
의 노동력으로 감당하기 벅찬 힘든 일을
할 경우엔 말이나 소 등 가축을 이용했다. 물이나 바람의 힘을 이용해서
강이나 바다를 건너거나 물건을 운반했으며
곡식을 갈기도 했다.

산업혁명 후 에너지 소비는 날로 늘어났으며 대부분의 에너
지를 화석연료로 충당해왔다.
화석연료란 석탄, 석유, 천연가스를 말하는데 우리가 오늘날 사용하고 있
는 화석연료는 공룡이 나타나서 사라지기
훨씬 이전 수 백만 년 전의 선사시대에서부터 식물과 동물이 죽어 땅속에
묻혀 분해되면서 형성된 것이다.
현재 우리는 화석연료를 태워서 열을 얻기도 하고 탈것을 움직이며 갖가
지 전기제품들을 이용함으로써 편리한
생활을 영위하고 있다. 현재 우리가 사용하는 에너지의 85%이상이 화석연
료로부터 얻어진다. 종류별로 정도의
차이는 있지만 화석연료는 다른 에너지원에 비해 값이 싸기 때문에 대량으
로 이용되어 왔다. 그러나 매장량이
한정되어 있어 고갈의 위험이 있고 대기오염과 지구온난화를 비롯한 갖가
지 환경문제를 유발하는 등 많은 문제점을
안고 있다.



난방과 취사에 사용될 땔감

2. 난방과 취사
옛날 사람들이 난방과 취사를 위해 가장 쉽게 구해서 사용했던 에너지원
은 나무를 위주로 한 땔감이었다. 땔감은
아궁이에 불을 지피는 데 주로 사용되어 집을 따뜻하게 해주고 밥을 지어
먹을 수 있게 해주는 중요한 동력자원이었다.
19세기 초 유럽에서 산업혁명이 시작되면서 석탄이 주요한 에너지원으로
등장했다. 한국에서는 1950년 경까지
주로 나무를 때다가 무연탄을 연탄으로 가공하여 난방과 취사를 위한 연료
로 사용했다. 1980년대까지 연탄은
대표적인 대중연료로 각광받았다. 하지만 석유와 천연가스의 생산기술이
향상되고 가격이 상대적으로 저렴해지면서
석탄을 대체해서 사용량이 늘어나고 있는데, 이는 고체연료인 석탄에 비
해 사용이 편리하고 깨끗하며 사용 후
폐기물 처리가 편리하기 때문이다. 석유는 연탄을 대체하여 보일러나 난
로 및 곤로의 연료로 광범위하게 사용되어
왔다. 그러나 최근에는 다른 화석연료에 비해 깨끗하고 수송이 쉬우며 사
용하기 편리한 천연가스가 널리 퍼지고
있다. 요즈음은 도시가스가 보급되어 난방과 취사를 위해 쓰이고 있고, 다
른 연료에 비해서 비싼 전기도 사용이
편리해서 소비가 증가하는 추세이다.

3. 수송
제임스 와트(James Watt)가 증기기관을 발명한 산업혁명기 이래 수송용 연
료로 널리 사용된 것은 석탄이었다.
증기기관을 활용한 증기기관차나 증기선은 19세기 들어 주요한 수송수단
이 되었고 이에 따라 석탄소비가 늘어났다.
하지만 석유가 광범위하게 생산되고 자동차가 개발되면서 석유가 주요한
수송용 연료가 되었다. 원유를 정제해서
연료용으로 쓰이는 석유에는 휘발유, 제트유, 등유, 경유, B-C유 등이 있
다. 전기를 이용해서 달리는
전철 이용이 늘고는 있지만 자동차, 버스, 트럭, 기차 등이 여전히 수송
의 주요한 수단으로 휘발유나 경유
소비가 많을 뿐 아니라 점점 더 증가하는 추세에 있다. 택시는 액화석유가
스인 LPG를 사용하고 있으며 최근에는
경유사용으로 인한 배기가스오염을 줄이기 위해 버스의 연료로도 소비가
조금씩 늘어나고 있다.


유연탄을 연료로 가동하는 하동 화력 발전
소 야경

4. 전기
화석연료는 또한 화력발전소의 발전연료이다. 전기는 이제 우리 일상생활
에 없어서는 안될 부분이 되었는데 한국의
경우 절반이상의 전력이 화력발전으로 생산된다. 발전소에서 생산된 전기
는 높은 전압의 전기를 이동시키는 송전선망과
변전소를 거쳐 낮은 전압으로 바뀐 전기를 이동시키는 배전선망을 통해 가
정과 학교, 공장, 사무실에 전달되어
소비자들이 손쉽게 사용할 수 있게 된다. 전기는 예측가능한 흐름을 유지
하도록 하고 전기를 이용하는 수단을
개발하며 어디서나 전기를 이용할 수 있도록 공급을 확장시키는 노력을 통
해 갈수록 소비가 증가하는 추세이다.
석탄, 석유, 천연가스는 지구상에 존재하는 자연자원으로서, 채굴하여 불
순물을 제거한 후 이들 자원에 대한
필요가 있는 곳 어디에나 운반하여 사용할 수 있지만 가정과 학교, 공장,
사무실에서 사용하고 있는 전기는
자연상태로는 존재하지 않는다. 전기의 생산과 더불어 전기를 사용하기 위
해 전구(light bulb)나 전자석(electromagnet),
전동기(motor) 등의 제품이 발명되었는데 이제는 각종 전기 전자기기의 발
명으로 전기에 대한 소비가 잘로
늘어나고 있다.
지금까지 살펴본 것처럼 화석연료를 이용하지 않는 삶의 모습을 상상하기
힘들만큼 화석연료는 현대사회의 주요한
에너지원이다. 난방과 취사, 조명, 수송활동이나 산업활동에 이르기까지
화석연료는 현대인의 삶의 지배적인
구성요소가 된 것이다. 하지만 이런 중요한 화석연료는 자원부존이 지역별
로 편중되어 있어 가격과 공급이 항상
불안정하고, 쓰면 없어지는 에너지원으로 부존량이 한정되어 있으며 과다
한 사용으로 인한 환경오염의 증가 등
많은 문제점을 안고 있다.

자료제공 : 에너지대안센터

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