환경은 걱정되지만 뭘 해야 할지 모르는 사람들을 위한 과학과 기술

저자의 말

들어가며
친환경 에너지의 시대가 온다

1부 배터리로 달리는 전기자동차
1 정전기를 연구한 사람들
2 배터리의 시작, 볼타전지
3 최초의 전기모터
4 최초의 발전기, 패러데이 디스크
5 전류 전송 시스템, 교류모터의 시작
6 산업화를 시작한 전력공급 시스템
7 납축전지의 발명, 전기자동차의 시작
8 고성능 배터리의 출현, 리튬이온전지
9 친환경 자동차의 시작, 전기자동차의 부활
10 활짝 열린 전기자동차의 시대
11 햇빛으로 전기를 생산하는 태양전지
12 태양전지를 이용한 태양광발전
13 전기자동차에 딱 맞는 태양전지
14 전기자동차의 단점을 해결할 전고체배터리
15 꿈의 배터리, 전고체배터리

2부 연료전지로 달리는 수소자동차
1 연료전지의 시초, 기체볼타전지
2 연료전지의 실용화, 알칼리연료전지
3 다양한 연료전지의 개발
4 수소연료전지 자동차의 시작
5 수소연료전지 자동차의 미래
6 국산 수소연료전지 자동차, 넥쏘
7 물을 분해해 수소를 만들다
8 저장이 어려운 재생에너지
9 재생에너지로 생산하는 그린수소
10 탄소 배출 제로, 그린수소의 경제성
11 친환경 에너지가 만드는 탄소중립의 미래

나가며
이제는 자원보다 기술이다

최초의 전기자동차는 독일의 발명가 안드레아스 플로켄이 만든 플로켄 엘렉트로바겐으로 알려져 있습니다. 그는 1888년 지붕이 있는 사륜마차 형태에 직류모터와 납축전지를 달아 전기자동차를 만들었습니다. 벤츠가 1885년에 최초의 엔진자동차를 발명했다고 알려져 있으니, 불과 3년 사이에 독일 발명가들이 엔진자동차와 전기자동차를 만든 겁니다. 19세기 말부터 이미 전기자동차와 엔진자동차가 경쟁한 셈입니다. 초기 달리기 성능은 오히려 엔진자동차가 전기자동차를 따라가지 못했습니다. 세계 최초로 시속 100킬로미터를 돌파한 자동차도 전기자동차였죠. 벨기에의 카레이서 카미유 제나치는 로켓 모양의 전기자동차를 만들어 세계 최초로 시속 100킬로미터를 돌파했습니다.

이러한 개발 과정을 거쳐 테슬라는 2008년 첫 번째 전기자동차 모델인 로드스터 1.5를 출시했습니다. 로드스터 1.5는 전기자동차로는 획기적이었습니다. 배터리를 완전히 충전하면 390킬로미터를 달릴 수 있고, 248마력의 동력을 가졌으며 제로백(정지 상태에서 시속 100킬로미터에 도달하는 데 걸리는 시간)은 4.76초였습니다. 웬만한 스포츠카와 비교해도 괜찮은 성능이었죠. 1억 원이 넘었지만 시장에서의 반응도 좋았습니다. 이후 로드스터 2.0을 거쳐 출시된 로드스터 2.5는 최고출력 288마력, 자동차의 동력이 엔진 축에 순간적으로 전달되는 힘인 최대 토크는 370뉴튼미터, 제로백은 3.83초였습니다. 이로 인해 많은 사람이 전기자동차의 성능에 놀랐고, 유튜브에서는 로드스터 2.5와 포르쉐가 경주하는 동영상이 많은 조회수를 기록하기도 했죠. 로드스터 2.5의 기술은 테슬라가 처음 독자 모델 S를 개발하는 데 큰 영향을 주었습니다.

1990년대부터 30여 년 동안 태양광발전 산업은 해당 분야 전문가들도 놀랄 만한 속도로 발전해왔으며, 지난 10년 동안 전 세계 태양광발전 산업은 연평균 성장 속도가 35퍼센트를 넘습니다. 2019년 말 전 세계 누적 태양광 용량은 591기가와트이고, 연간 태양광 모듈을 이용한 생산 용량은 184기가와트이며, 출하량은 약 125기가와트였습니다. 보통 4인 가족 한 세대가 약 3킬로와트의 태양광발전이면 전력을 충당할 수 있는데, 591기가와트면 전 세계 약 2억 세대가 태양전지로 전력을 충당할 수 있는 양입니다. 이러한 엄청난 성장은 태양전지의 제조 비용이 급감하고, 꾸준히 효율이 상승한 데다 태양광발전 기술도 향상되었기 때문입니다. 더욱이 각국에서 실시한 재생에너지 보급 정책이 크게 기여했죠.