미래 에너지 쫌 아는 10대

프롤로그_에너지는 변신 중!
1장. 에너지라는 세계
에너지의 탄생
아인슈타인의 E=mc2
문명과 에너지
증기기관과 만난 에너지
열심히 움직이면 열에너지 탄생!
영구 운동 기관을 향한 도전

2장. 우리가 ‘미래’ 에너지를 찾는 이유
기후 변화 위기
채식, 육식, 온실가스
원자력발전은 기후 변화의 해결사?
원자력발전의 위험성
소형 원자로(SMR)가 위험을 낮춰 줄까?

3장. 떠오르는 미래 에너지, 태양에너지
태양이 주는 에너지
태양광과 태양전지
태양전지, 어디까지 왔을까?
태양 전기는 효율적일까?
태양열 발전

4장. 에너지를 저장하려면
태양전기는 어떻게 저장할까?
배터리의 미래
태양전지는 변환 효율이 떨어진다?

5장. 미래는 수소의 시대?
에너지계의 만능 재주꾼, 수소
수소 전기차와 순수 전기차
수소 전기차의 장점
수소, 비행기와 선박의 에너지원

6장. 똑똑하게 관리하는 스마트 전력 시스템
인공지능과 스마트 그리드
새는 에너지를 잡아라, 마이크로 에너지 독립

7장. 가장 오래되고, 가장 미래적인 풍력발전
인류 역사와 함께해 온 풍력
풍력발전기의 원리
우리나라에 안성맞춤, 해상 풍력발전
해상 풍력발전기 설치하기

8장. 에너지전환, 탄소 중립, 탄소 제로
탄소 중립? 탄소 제로?
에너지 사용량, 이렇게 많다고?
탄소 중립 달성하기
풍력발전기의 변신

에필로그_미래 에너지, 비판과 진실과 우리의 미래

오늘날의 인류가 대부분의 에너지를 얻는 석탄, 석유, 가스, 원자력은 모두 얻을 수 있는 양이 한정되어 있어. 그런데 저절로 에너지를 무한정 만들어내는 기계가 있다면 에너지 고갈 문제는 단번에 해결되겠지? 그래서 많은 사람이 영구 운동 기관을 만들려 했고, 다양한 장치들을 내놓았어. 지금도 전 세계 곳곳에서 이런 장치를 만들었다고 주장하는 사람들이 있어. 그렇지만 모두 사람들 앞에서 증명하는 데는 실패했지. 이유는 간단해. 영구 운동 기관이 앞에서 이야기한 에너지 보존 법칙을 위반한 것이기 때문이야. 이 법칙은 에너지는 저절로 생겨나지 않는다고 말하고 있잖아. 과학 기술이 아무리 발달해도 에너지를 저절로 생산하는 장치는 존재할 수 없어. 숨어 있는 에너지나 버려지는 에너지를 활용하는 과학 기술이 나와서 석유나 석탄이 고갈돼도 에너지를 풍부하게 쓸 수 있도록 해 줄 수는 있지만 말이야.

태양열 전기는 뭘까? 태양에너지를 이용해서 전기를 생산하는 방법은 여러 가지가 있어. 가장 흔한 것은 태양전지를 이용하는 거야. 우리나라 건물 지붕이나 아파트 베란다에서 볼 수 있는 방식이지. 작은 크기의 태양전지판만 햇빛이 잘 비치는 곳에 놓으면 되니까 좁은 지붕이나 땅, 건물 벽에도 쉽게 설치할 수 있어. 그러면 농사를 못 짓지 않냐고? 그렇지 않아. 태양전지판을 조금 높게 설치하고 그 아래에 직사광선을 많이 받지 않아도 잘 자라는 작물을 심으면 태양광이 없을 때보다 수확량이 더 많다고 해. 그리고 유리 온실의 북쪽 지붕 면에 설치하는 것도 가능하다고 하니 농사에는 문제가 없지.