발송배전 및 건축전기 기술사 문제 | 신재생에너지의 종류

전기전공자가 취득할 수 있는 기술사로는 발송배전 및 건축전기 등이 있습니다.

신재생에너지의 종류, 신에너지 및 재생에너지별 구분에 관한 문제입니다.

기출시험 문제로 제95회 3교시 1번입니다.

 

 

신재생에너지의 종류

 

#문제

신에너지 및 재생에너지 개발 이용 보급 촉진법에서 정의하는 신재생에너지의 종류를 신에너지 및 재생에너지별로 나열하고 이를 설명하시오.

 

#풀이

1. 개요

 

우리나라는 “신에너지 및 재생에너지개발 · 이용 · 보급촉진법” 제2조의 규정에 의거 “기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지”를 정의하고 11개 분야로 구분합니다.

 

• 신에너지 : 연료전지, 석탄액화가스화 및 중질잔사유가스화, 수소에너지(3개 분야)
• 재생에너지 : 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열(8개 분야)

 

2. 신에너지의 종류

 

① 연료전지

연료전지는 연료(주로 수소)와 산화제(주로 산소)를 전기화학적으로 반응시켜 그 반응에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 기술입니다.

 

② 석탄 가스화 · 액화

석탄 등의 저급원료를 고온 · 고압의 가스화기에서 수증기와 함께 한정된 산소로 불완전연소 및 가스화시켜 합성가스(일산화탄소와 수소 주성분)를 만들어 정제공정을 거친 후 가스터빈(1차 발전) 및 증기터빈(2차 발전)을 구동하여 발전하는 기술로 ‘가스화기술’과 ‘가스터빈 복합발전기술’의 통합하여 석탄가스화 발전이라 합니다.

 

석탄액화는 고체 연료인 석탄을 휘발유 및 디젤유 등의 액체연료로 전환시키는 기술로 고온압의 상태에서 용매를 사용하여 전환시키는 직접액화 방식과 석탄가스화 후 촉매상에서 액체연료로 전환시키는 간접액화 기술이 있습니다.

 

③ 수소에너지

수소를 기체상태에서 연소 시 발생하는 폭발력을 이용하여 기계적 운동에너지로 변환하여 활용하거나, 수소를 다시 분해하여 에너지원으로 활용하는 기술입니다.

 

 

3. 재생에너지의 종류

 

 

 

① 태양광발전

태양의 빛에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전기술로 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전 방식으로 태양전지(solar cell)로 구성된 모듈과 축전지 및 전력변환장치로 구성되어 있습니다.

 

② 태양열(Solar Thermal)

태양으로부터 오는 복사광선을 흡수해서 열에너지로 변환시켜 건물의 냉난방 및 급탕, 산업공정열, 열반전 등에 활용하는 기술입니다.

 

③ 바이오에너지

바이오매스(Biomass, 유기성생물체를 총칭)를 직접 또는 생 · 화학적, 물리적 변환 과정을 통해 액체, 가스, 고체연료나 전기 · 열에너지 형태로 이용하는 화학, 생물, 연소공학 등의 기술을 말합니다.

 

Biomass란 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체, 균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물 유기체입니다.

 

④ 풍력

환경오염을 유발하지 않는 친환경 재생에너지로 바람에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전기술입니다.

 

⑤ 수력

물의 유동 및 위치에너지를 이용하여 발전하는 방식입니다. 2005년 이전에는 시설용량 10㎿이하를 소수력이라 규정하였으나, 신규법(신에너지 및 재생에너지 개발 · 이용 · 보급촉진법)에서는 소수력을 포함한 수력 전체를 신재생에너지로 정의합니다.

 

⑥ 해양에너지

해양의 조수 · 파도 · 해류 · 온도차 등을 변환시켜 전기 또는 열을 생산하는 기술로써 전기를 생산하는 방식에 따라 조력 · 파력 · 조류 · 온도차 발전 등이 있습니다.

 

⑦ 폐기물에너지

폐기물을 변환시켜 연료 및 에너지를 생산하는 기술입니다.

 

#원리 및 종류

가. 성형고체연료(RDF, Refuse Derived Fuel)

종이, 나무, 플라스틱 등의 가연성 폐기물을 파쇄, 분리, 건조 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료

※ 발열량 7,000~8,500 kcal/kg으로 국내산 무연탄(4~5,000kcal/kg) 보다 훨씬 높음

 

나. 폐유 정제유

자동차 폐윤활유 등의 폐유를 이온정제법, 열분해 정제법, 감압증류법 등의 공정으로 정제하여 생산된 재생유

 

다. 플라스틱 열분해 연료유

플라스틱, 합성수지, 고무, 타이어 등의 고분자 폐기물을 열분해 하여 생산되는 청정 연료유

※ 액체 연료화 : 고분자폐기물을 무산소 조건에서 열을 가해 고분자 탄소사슬을 끊어 저분자로 만들어 액체연료로 변환

 

라. 폐기물 소각열

가연성 폐기물 소각열 회수에 의한 스팀생산 및 발전, 시멘트킬른 및 철광석 소성로 등의 열원으로의 이용

 

⑧ 지열에너지

지열에너지(Geothermal Energy)는 물, 지하수 및 지하의 열 등의 온도차를 이용하여 냉 · 난방에 활용하는 기술입니다.

 

가. 평균적으로 지하 20m부터 약 25~30℃/㎞의 지온 증가

 

나. 지열에너지 분류

천부지열 : 깊이 300m 이내, 온도 15~30℃, 냉난방 등에 활용

심부지열 : 깊이 500m ~ 수 km, 온도 80℃ ↑, 전력생산에 활용

 

다. 지열에너지의 특징

지속 가능한 청정 에너지원으로 무한대에 가까운 부존량 존재

타 신재생 에너지원에 비해 높은 이용률 확보 가능(약 90%)

 

 

4. 결론

 

최근 환경 친화적이고 안전성에 대한 논란으로부터 자유로운 신재생에너지에 대한 관심이 유가상승이라는 외부적 요인과 맞물려 증가하고 있습니다. 정부는 이러한 신재생에너지의 보급을 촉진하여 에너지 자급도를 높이고 에너지 공급 구조를 환경 친화적으로 바꾸고자 2011년 신재생에너지 공급목표를 전체에너지 공급의 5%, 전력생산의 경우는 7%로 설정하고 다양한 정책을 추진하고 있습니다.

 

2024.11.19 - [전기/자격증] - 발송배전 및 건축전기 기술사 문제 | 발전소 및 변전소 전압 유지

발송배전 및 건축전기 기술사 문제 | 발전소 및 변전소 전압 유지