에너지 개론

서문 ⅲ
역자 머리말 ⅴ
2 판에 대한 서문 ⅶ
감사의 말 ⅸ
2 판에 대한 감사의 말

제 1 장 에너지와 전력
1 에너지변환
1 기계에너지
1.2.1. 직선운동
1.2.2. 회전운동
1 전기에너지
1.4 화학에너지
1.5 핵에너지
1.6 열에너지
1.7 열역학과 열에너지
1.7.1. 열량
1.7.2. 열에너지 등가 기계에너지
1.7.3 열역학 제 법칙
1.7.4 열역학 제 법칙
1.7.4.1 이상적인 열기관
1.7.4.2 실제의 열기관
1.7.4.3 이상적인 역 열기관
1.7.5. 열역학 및 열에너지에 대한 예제
1.8. 엔트로피(Entropy)
1.8.1. 열-일 시스템의 엔트로피
1.8.2. 우주 규모의 엔트로피
1.9. 동력
1.10. 단위와 변환계수
1.11. 연습문제

제 2 장 에너지 자원과 에너지 이용
2.1. 지구로 유입되는 에너지
2.1.1. 태양 복사에너지와 연간 변화량
2.1.2. 지구 내부로부터의 에너지
2.1.3. 조력(중력)에너지
2.2. 지구상에서의 에너지 흐름
2.3. 지구에서 우주로 방출되는 에너지
2.4. 화석연료에 저장된 에너지
2.5. 에너지 생산량과 소비량
2.5.1. 세계의 에너지 소비량
2.5 2. 영국의 에너지 생산량과 소비량
2.5.3. 미국의 에너지 생산량과 소비량
2.5.4. 세계의 화석연료 생산량과 소비량
2.6. 에너지시스템과 관련된 위험
2.6.1. 산업재해와 직업병
2.6.2. 대형 사고와 태업
2.6.3. 에너지폐기물 관리
2.6.4. 생태계 영향
2.6.5. 물 공급 문제
2.6.6. 배기가스
2.6.6.1. 이산화탄소 배출
2.6.6.2. 가스배출과 온실효과
2.7. 요약 - 이제 우리는 어떻게 해야
2.7.1. 에너지 전략
2.8. 연습문제

제 3 장 전기
3.1. 소개
3.2. 기본적인 전기 관계식
3.2.1. 전압, 전류 및 전력
3.2.2. 전기회로에 대한 예제
3.3. 발전
3.4. 발전소의 위치 선정
3.4.1. 연료공급
3.4.2. 물공급
3.4.3. 고도
3.4.4. 도로 및 철도 접근성
3.4.5. 구조물의 높이
3.4.6. 폐기물의 처리
3.4.7. 인구 밀집지역과의 근접성
3.4.8. 환경적인 영향
3.5. 세계의 전력소비량
3.6. 영국의 전력
3.6.1. 소비량과 공급량
3.6.2. 2001년 영국의 전력회사
3.7. 미국의 전력 소비량과 생산량
3.8. 열병합발전
3.8.1. 영국에서의 열병합발전
3.8.2. 미국에서의 열병합발전[15]
3.9. 전기에너지의 효율적인 이용
3.9.1. 전력낭비 방지
3.9.2. 감시 및 제어
3.9.3. 에너지비용 절감을 위한 재설계
3.9.4. 장비의 유지보수
3.9.5. 역률개선
3.9.6. 전원전류 파형 왜곡 방지
3.9.7. 전동기의 선택과 사용
3.9.8. 부하율
3.9.9. 조명시스템의 선택
3.10. 연습문제

제 4 장 석탄
4.1. 소개
4.1.1. 석탄의 조성비와 등급
4.1.2. 석탄채광
4.2. 세계의 석탄 매장량, 생산량, 소비량
4.2.1. 세계의 석탄매장량
4.2.2. 세계의 석탄생산량
4.2.3. 세계의 석탄소비량
4.2.4. 영국의 석탄 생산량과 소비량
4.2.5. 미국의 석탄 생산량과 소비량
4.3. 석탄 수송 4.3.1. 지상수송
4.3.2. 석탄슬러리 파이프라인
4.4. 석탄의 배기가스와 배출물
4.4.1. 개방석탄로(open coal fire)
4.4.2. 석탄연소에 의한 배출물
4.4.2.1. 황산화물
4.4.2.2. 질소산화물
4.4.2.3. 분진(particulate)
4.4.2.4. 이산화탄소
4.4.2.5. 석탄에 의한 이산화탄소 배출
4.5. 석탄기술의 발전
4.5.1. 유동층(流動層, fluidised-bed) 연소
4.5.2. 복합사이클 발전
4.6. 석탄으로부터의 액체연료
4.6.1. 간접액화
4.6.2. 열분해(pyrolysis)
4.6.3. 용매추출(solvent extraction)
4.6.4. 직접 수소화분해(촉매액화)
4.7. 연습문제

제 5 장 석유
5.1. 소개
5.2. 석유산업의 역사와 발전
5.2.1. 7자매(Seven Sisters)[6]
5.2.2. 유럽의 유전
5.2.3. OPEC 154
5.3. 세계의 석유매장량
5.4. 세계의 석유 생산량과 소비량
5.4.1. 세계의 석유생산량
5.4.2. 세계의 석유소비량
5.4.3. 영국의 석유 생산량과 소비량[10-12]
5.4.4. 미국의 석유 생산량과 소비량
5.5. 합성원유
5.5.1. 석유혈암(oil shale)
5.5.2. 타르샌드
5.6. 환경문제
5.7. 연습문제

제 6 장 천연가스
6.1. 소개
6.2. 개발역사
6.3. 천연가스 매장량
6.4. 천연가스 생산량과 소비량
6.4.1. 세계의 천연가스 생산량
6.4.2. 세계의 천연가스 소비량
6.4.3. 영국의 천연가스 생산량과 소비량
6.4.4. 미국의 천연가스 생산량과 소비량
6.5. 석탄층메탄(coal-bed methane)
6.5.1. 세계의 석탄층메탄 매장량
6.5.2. 미국의 석탄층메탄 매장량
6.6. 천연가스 수화물(natural gas hydrate)
6.7. 천연가스의 환경 전망
6.8. 석탄으로부터의 합성가스
6.9. 연습문제

제 7 장 지열에너지
7.1. 소개
7.2. 지구의 지질학적 구조
7.3. 지열유동(geothermal heat flow)의 원인
7.4. 지열에너지 자원
7.5. 지열저장지
7.6. 주요한 지열원의 위치와 종류
7.6.1. 건성 수증기원
7.6.2. 습성 수증기원
7.6.3. 고온 해수원
7.6.4. 건성 암석원
7.6.5. 용융마그마
7.7. 세계의 지열에너지 이용 분야
7.8. 영국의 지열에너지 전망
7.8.1. 지열원 시추
7.8.2. 예제
7.9. 미국 및 그 밖의 국가의 지열에너지
7.9.1. 온천 및 온천욕탕(온천요법)
7.9.2. 농업
7.9.3. 수산업
7.9.4. 산업
7.10. 지열에 의한 지역난방[5]
7.11. 지열 히트펌프[5]
7.12. 지열발전
7.12.1. 세계의 지열발전량
7.12.2. 지열발전 기술
7.12.3. 지열발전소의 위치
7.13. 지열에너지의 환경적인 특징
7.13.1. 지열원의 탐사와 개발
7.13.2. 지역의 대기오염 방지
7.13.3. 지하수 보호[5]
7.13.4. 지열수의 보강
7.13.5. 지열발전소의 생태학적 영향
7.13.6. 지질학적 구조에 대한 영향
7.14. 연습문제

제 8 장 핵에너지
8.1. 기본 원자이론
8.2. 기본 핵이론
8.2.1. 핵분열
8.2.2. 예제
8.3. 방사능
8.3.1. 방사능의 성질
8.3.2. 에너지와 붕괴율
8.3.3. 예제
8.4. 핵방사선(Nuclear Radiation)
8.4.1. 방사선의 종류
8.4.2. 방사선 측정 단위
8.4.3. 핵방사선의 영향
8.4.4. 핵방사선의 원천과 방사량
8.4.4.1. 자연방사선의 원천
8.4.4.2. 인공방사선의 원천
8.4.5. 핵방사선의 이용
8.4.5.1. 지질학적 연대측정
8.4.5.2. 고고학적 연대측정
8.4.5.3. 의료용 트레이서
8.4.5.4. 소형 핵발전 장치 269
8.4.5.5. 인간 세포조직에 미치는 생물학적 영향
8.5 원자로
8.5.1 열(핵분열) 원자로
8.5.2 우라늄 공급
8.5.3 플루토늄
8.5.4. 고속증식로
8.5.5. 원자로의 안전성
8.5.6. 원자로 사고
8.5.6.1. Three Mile(드리마일) 섬
8.5.6.2. Chernobyl(체르노빌)
8.6 핵폐기물[22, 23]
8.6.1. 폐기물의 원천
8.6.2. 폐기물 처리
8.6.3. 테러리스트 위협
8.7. 핵발전
8.7.1. 미국의 핵발전
8.7.2 영국의 핵발전[24]
8.8 핵융합
8.8.1 기본이론[6, 23, 26]
8.8.2. 핵융합로
8.8.2.1. 핵 플라즈마의 성질
8.8.2.2. 플라즈마 가열[28]
8.8.2.3. 플라즈마 구속
8.8.2.4. 핵융합로 연구
8.9 연습문제

제 9 장 수력에너지
9.1. 수력발전
9.1.1. 수력발전소의 원리
9.1.2. 터빈의 종류
9.1.2.1. 충격터빈(impulse turbine)
9.1.2.2. 반작용터빈(reaction turbine)
9.1.2.3. 축류터빈(axial flow turbine)
9.1.3. 펌프저장시스템
9.1.4. 수력발전 예제
9.2. 조력발전(tidal power scheme)
9.2.1. 조력발전 지역
9.2.2. 조력발전의 원리
9.2.3. 조력댐의 비용
9.2.4. 펌프저장시스템과 조력댐의 조합
9.2.5. 조력발전의 특징
9.2.6. 조력발전 예제
9.3. 파력발전(wave power scheme)
9.3.1. 이상적인 심해파의 기본 특성[5]
9.3.2. 심해파로부터 얻을 수 있는 실제 동력
9.3.3. 파력에너지 예제
9.3.4. 파력변환장치의 종류
9.3.5. 파력에너지시스템 예제
9.3.6. 파력시스템의 특징 - 요약
9.4. 해양조류와 수중터빈[15, 16]
9.5. 연습문제

제 10 장 풍력에너지
10.1. 배경과 역사
10.2. 풍력의 이용가능성
10.2.1. 유럽의 풍력에너지
10.2.2. 미국의 풍력에너지
10.3. 이용가능한 이론적인 풍력에너지
10.4. 풍력에서 얻을 수 있는 이론적인 최대전력
10.5. 풍력에서 얻을 수 있는 실제 전력
10.5.1. 동력계수
10.5.2. 축방향 추력(압력)
10.5.3. 주속비(TSR)
10.5.4. 현절비(弦節比, solidity factor)
10.5.5. 축토크와 전력
10.6. 풍력발전의 효율
10.7. 대형 풍력기기 시스템
10.7.1. 역사적 배경
10.7.2. 풍향과 일치시키기 - 요효과(yaw effect)
10.7.3. 원심력
10.7.4. 선회력(gyroscopic force)과 진동
10.7.5. 오늘날의 대형 풍력발전 설비
10.7.6. 풍력터빈 예제
10.8. 수직축 풍력발전기
10.8.1. Savonius 구조
10.8.2. Darrieus 구조
10.8.3. 다른 종류의 수직축 풍력발전기
10.9. 중소형 풍력발전기
10.10. 풍력발전 전력의 전기공학적인 측면
10.10.1. 발전시스템
10.10.2. 소형 발전기
10.11. 풍력발전기 설치 장소 선정
10.12. 풍력발전의 찬반논리
10.13. 연습문제

제 11 장 태양열 가열
11.1. 태양의 복사에너지
11.2. 태양 복사에너지의 계절적 변화
11.3. 태양에너지의 이용방법
11.4. 태양열에 의한 물가열(가정용)
11.4.1. 온실효과
11.4.2. 평판형 태양열 집열기
11.4.3. 대표적인 가정용 태양열 온수시스템
11.4.4. 평판형 태양열 집열기가 포함된 예제
11.5. 태양열에 의한 물가열(산업용)
11.5.1. 태양추적시스템
11.5.1.1. 포물선 접시형 수광기
11.5.1.2. 태양광 수광탑
11.5.1.3. 선형초점 수광기
11.5.2. 태양 비추적시스템
11.5.2.1. 진공관 수광기
11.5.2.2. 복합포물선 집광기
11.5.3. 태양광 열이온 집광시스템 예제
11.6. 태양열에 의한 수동식 실내난방
11.6.1. 직접 태양열시스템
11.6.2. 간접 태양열시스템
11.6.2.1. 열저장벽
11.6.2.2. 태양열 온실
11.6.2.3. 옥상수조
11.6.2.4. 태양열 염수호
11.7. 연습문제

제 12 장 태양광발전
12.1. 태양광셀 및 태양광시스템의 기본 특징
12.2. 태양광발전 단가
12.3. 반도체의 물리적 성질
12.3.1. 3가(억셉터) 불순물
12.3.2. 5가(도우너) 불순물
12.4. 태양광셀의 재료
12.4.1. 결정질 실리콘(crystalline silicon, c-Si)
12.4.2. 비결정질 실리콘(amorphous silicon, a-Si)
12.4.3. 실리콘 이외의 물질
12.5. 반도체 다이오드와 태양광셀의 동작
12.6. 태양광셀의 물리적인 특성
12.7. 태양광셀의 전기적 출력 특성
12.7.1. 최대전력 공급
12.7.2. 등가회로
12.7.3. 전류-전압 평면에서의 부하선
12.7.4. 태양광셀의 배열
12.7.5. 태양광셀에 미치는 온도의 영향
12.8. 태양광셀의 응용분야
12.9. 태양광발전의 미래 과제
12.10. 예제
12.11. 연습문제

제 13 장 바이오에너지와 화학에너지
13.1. 바이오매스와 바이오연료
13.1.1. 자연식물
13.1.2. 에너지 조림
13.1.3. 특정한 에너지 작물
13.1.4. 폐기물
13.1.5. 수생(water-based) 바이오매스
13.2. 광합성
13.3. 바이오매스의 산업적 변환 방법
13.3.1. 연소
13.3.2. 열분해
13.3.3. 바이오매스의 가스화
13.3.4. 바이오매스로부터의 액체 및 가스 연료
13.3.4.1. 화학적 환원
13.3.4.2. 호기성(알콜성) 발효
13.3.4.3. 바이오가스를 발생시키기 위한 비호기성 발효
13.4. 연료로서의 목재
13.5. 폐기물의 에너지
13.5.1. 매립지에서의 고체폐기물 처리
13.5.2. 도시소각로를 이용한 고체폐기물 처리
13.5.3. 고체폐기물 소각 예제
13.5.4. 액체 및 가스 폐기물
13.6. 연료전지
13.7. 연습문제

제 14 장 에너지의 미래
14.1. 에너지 문제
14.2. 에너지 전략
14.3. 장기적인 에너지 미래
14.3.1. 증식로를 이용한 핵발전
14.3.2. 태양에너지
14.3.3. 핵융합
14.3.4. 지열에너지[4]
14.4. 석유가 고갈되면 우리는 어떻게 할 것인가?

해 답
색 인