현대사회 주요 에너지공급원 태양
태양광·태양열 생산량 지속적 증가
4차 산업혁명시대 핵심 에너지산업
에너지의 수요와 공급의 불균형, 화석연료의 고갈과 더불어 화석 연료가 지구 온난화를 일으키는 원인으로 인식되면서 그 사용량이 많은 국가에게는 불이익을 주는 등 화석 연료의 사용을 줄이려는 움직임이 활발해지고 있다.
이와 같이 지구온난화, 환경오염, 대체에너지 확보 등의 문제점을 해결하기 위해 전세계적으로 친환경적이고 에너지절약형인 신재생에너지 보급을 확대하고 있다.
신재생에너지란 기존의 화석 연료를 재활용하거나 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로 11종류가 있다. 신에너지(3종)로는 연료전지, 수소에너지, 석탄액화가스화발전이며 재생에너지(8종)로는 태양광, 태양열, 지열, 풍력, 지열, 바이오, 수력, 폐기물이다.
여기서 태양광에 빛이 들어와 전기가 만들어 지는데 빛의 근원인 태양에 대해 알아 보기로 하자.
태양은 핵융합 반응을 통해서 스스로 빛을 내는 고온의 천체이며 빛이 지구까지 도달하는 시간은 약 8분30초가 걸린다. 빛은 1초에 지구를 일곱 바퀴 반이나 도는 속도와 같다고 하니 사실 빛은 태양에서 지구까지 숨 가쁘게 온 것으로 볼 수 있다.
태양은 주요 에너지공급원으로 인류가 이용하는 에너지의 대부분은 태양에 의존한다.
인류는 과학자들의 노력으로 좀더 능동적으로 빛을 저장하고 에너지화 하는 데 성공했다.
이와같이 우리는 태양으로 부터 무한에너지와 희망을 받으므로 이제 태양에서 온 빛을 아름다운 선물로 생각하고 적극적으로 받아들여야 할 것이다.
현대사회에서 인류는 어떻게 태양을 전기에너지로 만들었는지에 대해 대해 알아보자.
태양광 모듈은 반도체로 만들어진 태양전지에 빛 에너지가 투입되면 전자의 이동이 일어나서 전류가 흐르고 전기가 발생하는 원리를 이용하는 것이다. 간단하게 태양의 빛의 입자를 전자화 해 +, -로 분리해 전기를 흐르게 하는 것이다. 지난번 미국 뉴욕 등 동부지역에 연수를 다녀온 일 있었다. 출발전 미국에는 태양광 보급이 많이 됐는지 가로등용 LED조명은 보급은 어떻게 설치 됐는지에 대한 의문을 가지고 있었다.
현지에서 본 결과 동부지역이라 그런지 땅이 넓어서 그런지 태양광은 우리나라와 같이 많이 보이지 않았으며, 특히 도로조명용 LED 광원은 우리보다 보급량이 적어 보였다. 어쩌면 신재생에너지 분야가 미국보다 우리나라가 앞서지 않을까 하는 생각을 했다.
에너지경제연구원 발표에 의하면 전국 기준으로 2011~2015년도까지 4년 동안 태양광·태양열 생산량이 390%로 증가했다. 앞으로 지속적으로 증가 될 것으로 보며 울산시에서도 태양광 발전사업과 주택용 태양광, 미니태양광, 에너지융복합사업, 에너지신산업 등이 신재생에너지 보급활성화를 지속적으로 확대하고 있다.
태양광 보급이 지속적으로 증가 됨에 따라 지역경제 활성화, 일자리창출 등의 좋은 점도 있지만 일부에서는 태양광 발전시설에서 나오는 전자파가 인체와 가축에게 피해가 발생 할 수 있다는 의문점을 제시하는 경우가 사례가 있었다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위해 미래창조과학부 국립전파연구원과 행복중심복합도시건설청이 공동으로 태양광시설의 전자파를 측정한 결과, 전자파 인체 보호기준(전기장 87V/m, 전자파 62.5mG)에 비하면 태양광 전자파는 500분의 1~1,000분의 1 수준으로 낮아 인체에 무해한 것으로 분석됐다.
지금은 4차 산업혁명 시대로 경제의 활성화를 위해 새로운 에너지를 찾아야 하는 중요한 기로에 서있다.
인공 지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 빅데이터, 등 지능정보기술이 기존 산업과 서비스에 융합되거나 생명공학, 나노기술 등 여러 분야의 신기술과 결합돼 실시간 모든 제품·서비스를 네트워크로 연결하고 사물을 지능화 될 것이다.
또한 태양광이 보급확대로 사용 후 시설물 해체 처리센터 구축산업과 수요관리산업이 활성화 돼 신규 일자리가 창출 될 것으로 본다.
미래에 태양의 빛에너지 이용은 어떻게 변화 될까? 태양광 자동차 도로를 주행갈 것이며 미래에는 핵분열을 통해 마을마다 조그마한 인공태양을 설치해 밤과 낮 구분 없이 실시간 조명을 제어하는 시대가 올 것으로 생각한다.