찾아가는
기후 변화 교실
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들어가는 말 현재 우리가 살고 있는 지구는 에너지가 지배하는 사회라고 해도 과언이 아닙 니다. 우리 생활에서 전기와 연료를 뺀다면 아무것도 움직이지 못하기 때문입니 다. 이러한 생활 환경 속에서 한 사람이 가져오는 변화의 힘은 미약한 것처럼 보 이지만, 그 한 사람부터 실천하기 시작하면 진정한 변화가 되는 것입니다. 그 변 화된 만큼 우리가 살고 있는 사회가 변화되고 우리뿐만 아니라 미래의 우리 후 손에게까지 혜택이 돌아갑니다. 이런 사회에서 에너지는 사람의 삶을 넘어서 국 제 사회에 영향을 주고, 또한 그 혜택은 자연 환경까지 영향을 미치게 됩니다. 지구별 환경 문제 중 가장 시급하고 중요한 당면 과제는 지구 온난화를 방지하 는 것이라고 합니다. 지구의 온도는 (산업혁명 이후), 약 100년 동안 우리가 살 아 숨 쉬고 있는 공기 중에서 이산화탄소가 약 30% 증가하였고 이 기간 동안 지구의 온도는 0.6℃상승했으며, 계속 올라가고 있습니다. 그 기간 동안 우리나 라는 무려 1.5℃나 상승 했습니다. 지구 온난화에 따라 가뭄과 홍수, 이상고온과 이상한파, 해수면 상승 등 이상기후 변화가 지구촌 곳곳에 나타나고 있습니다. 우리나라도 예외가 아니지요. 이러한 지구의 이상기후를 예방하고, 지속 가능한 사회를 만들기 위해서는 이산화탄소의 배출을 줄여야 합니다. 이산화탄소의 배 출은 대부분 에너지를 생산해내는 화석연료를 사용하고 있는데, 이 화석연료는 무한하지 않습니다. 화석연료란 석유와 석탄 그리고 천연가스 등과 같은 자원입 니다. 우리가 살고 있는 이 지구도 언젠가는 화석연료가 바닥이 날것입니다. 화 석연료를 대신할 에너지에 눈과 귀를 쫑긋 세우고 있는데, 이 대체 에너지를 사 용하기 전까지는 에너지의 사용량을 가정과 기업에서 줄여야 가능합니다. 이 대 체 에너지를 개발한다 해도 우리들이 에너지를 무한정 쓴다면 그러한 에너지를 충족시킬 에너지는 없습니다. 우리들의 푸른 하늘을 보존하고 더 나아가 푸른 환 경을 넓혀 이산화탄소를 흡수하고, 기업들이 생산효율을 높여 에너지를 덜 사용 하고, 신기술을 개발하여 이산화탄소 배출을 줄이는 것도 좋은 방법이지만 한사 람의 생활방식이 바뀌어 가정에서부터 에너지 사용을 줄이는 것이 보다 현명한 방법입니다. 여러분의 삶이 바뀌고, 이웃과 함께하고, 사회가 변화되고, 국가가 정책으로 반영하고, 지구인이 함께할 때, 지구는 지속 가능한 사회로 우리 세대 뿐 아니라 미래의 우리 후손 세대까지 살만한 지구별이 될 것입니다. 이제, 우리 들이 지구별의 아름다운 지구인으로 남기 위해서는 에너지를 나 먼저 절약하고 실천할 때 가정과 이웃 그리고 인류를 위한 아름다운 실천이 될 것입니다. 지구 별의 친구 바로 여러분입니다. 우리 다함께 손잡고, 에너지 절약 친구가 됩시다. 대전 충남 녹색연합·에너지 시민연대·에너지 관리공단
찾아가는 기후변화교실 대전 충남 녹색연합·에너지 시민연대·에너지 관리공단
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에너지
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에너지와 생활 에너지와 환경 에너지와 사회, 국제정치 우리나라 에너지 소비
48 에너지 절약과 에너지 효율 61 녹색정보
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기후변화
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기후변화 왜 발생하는 것일까? 기후변화 현상과 전망 기후변화 대책 기후변화에 적응하기
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신재생에너지
38 바람과 물, 태양이 만들어내는 재생가능에너지
에너지 절약
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에너지 만들기
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태양광 풍차 만들기 태양광 선풍기 풍력발전기 모형 제작 자전거 발전기 만들기
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우리지역 에너지 탐방
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태양열 : 남선공원 종합 체육관 태양광 : 국립중앙과학관 태양광발전시설 수력 : 대청호 지열 : 대덕컨벤션 센터 폐기물 : 금고동 소형열병합발전 : 신동아아파트 열병합 발전소 : 대전열병합발전소 풍력 : 에너지기술원 풍력발전기 에너지하우스 : 에너지기술원 제로에너지 솔라 하우스 수소 충전소 : 에너지기술원 수소 충전소 바이오매스 : 에너지기술원 바이오에탄올 시설
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초등학교 에너지교육
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중학교 에너지교육
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에너지 도서목록
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에너지| Energy 찾아가는 기후 변화 교실
에너지와 생활 에너지란 무엇인가? ●●에너지란 일을 할 수 있는 능력 혹은 어떤 것을 변화시킬 수 있는 능력을 말한다. 높은 곳에 있는 물체는 땅위에 있는 물체나 정지해 있는 물체에 비해 더 큰 일을 할 수 있는 가능성, 즉 에너지를 가지 고 있다. 물리학에서는 높은 곳에 있는 물체는 높이에 상응하는 위치 에너지를 가지고 있으며, 운동하 는 물체는 속도에 의해 결정되는 운동 에너지를 가지고 있다고 본다. 에너지 종류에는 위치 에너지, 운동에너지, 열에너지, 화학에너지, 전기에너지, 탄성에너지, 원자에너지 등이 있다. 우리 몸도 에너 지에 의해 움직인다. 음식물로부터 열량을 얻고, 그 힘으로 걷고, 뛰고, 움직인다. ●●에너지의 크기를 측정하는 단위에는 어떤 것이 있을까? 살을 빼기 위해 우리는 칼로리에 신경을 쓴다. 칼로리는 우리 몸이 일을 할 수 있는 원천이 되는 열량을 말한다. 순수한 물 1그램을 14.5℃에서 15.5℃까지 1℃ 올리는 데 필요한 열량이 1칼로리가 된다. 똑같은 양의 음식을 먹어도 야채보다 고기 를 먹게 되면 고기가 더 많은 열량을 내기 때문에 상대적으로 더 많은 일을 할 수 있다. ●●에너지원에 따라 발생하는 에너지 크기, 에너지 효율에 차이가 나는 것이다. ●●에너지를 측정할 때 일의 단위인 줄(J)을 쓰는데, 1줄은 1뉴턴(N)의 힘을 물체를 1미터(m) 이동하 는데 필요한 힘을 말한다. 전기 에너지의 단위는(W)이며, 단위 시간당 생산하거나 사용한 에너지를 나타낸다. 1와트는 1초에 1줄의 일을 하는 것이다. ●●우리가 생활 속에서 사용하는 에너지원은 다양하다. 석유, 석탄, 천연가스, LPG 등. 고기와 야채 의 열량 차이가 있듯이 측정하는 단위도 다르고 각 단위당 만들어 낼 수 있는 에너지량도 다르다. 다
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찾아가는 기후 변화 교실 |에너지
양한 에너지원을 일괄적으로 비교하기 힘들기 때문에 사용하는 것이 바로 석유환산톤(Ton of Oil Equivalent : TOE)개념이다. 석유환산톤은 석유·가스·전기 등 모든 에너지의 공통으로 적용하는 에너지는 에너지 단위로 원유 1톤의 발열량 107킬로칼로리(kcal)를 1TOE로 정의한다. 석유 단위는 배럴(1배럴=42미국 갤런=158.9ℓ), 석유 단위는 톤, 천연가스 단위는 입방미터 등으로 각 에너지원의 단위가 다르므로 이를 에너지로 비교할 때에는 통일된 단위가 필요한 까닭에 사용한 개념이다. ●●1TOE은 얼마나 많은 양인가? 승용차(연비 12km/ℓ)가 서울-부산을 16번 왕복할 수 있는 휘발유 량이고, 가정(200kWh/월)에서 약 1년 8개월 동안 쓸 수 있는 전력량이다. 참고로 우리나라 1인당 에 너지 소비량은 연간 4.73TOE이다. (원유 1 톤 (1TOE)=7.33 배럴 =1,165.4ℓ=5.83 드럼
* 1 배럴 : 159ℓ, 1 드럼 =200ℓ)
에너지가 없는 무인도 ●●우리가 무인도에서 표류하고 있는 상황을 가정해보자. 무인도에서 살아남기 위해 당장 생활에 필요한 모든 것들을 직접 구하고 만들어야 한다. 먼저 해결해야 할 문제가 바로 식량과 잠잘 곳이다. 그런데 막상 물고기를 잡 아와도 불이 없으면 구워 먹을 수 없고, 나뭇가지로 잠자리를 만들어도 밤에 기온이 떨어지면 따뜻한 온기를 찾게 된다. 에너지는 이렇게 인간이 기본적 인 삶을 살아가는데 없어서는 안 될 요 소이다. 무인도에서는 텔레비전, 컴퓨 터, 휴대전화, 냉장고는 생각도 못할뿐 더러 그런 전자제품을 작동하게 하는 전 기도 없다. 따라서 에너지가 없는 우리의 삶은 불편하다.
생활 속의 전기 에너지 ●●책을 읽고 있는 이 순간 가만히 주위를 둘러보자. 온통 전기로 움직이는 물건들이 곳곳에 놓 여있을 것이다. 우리는 일상생활에서전기에너지를 가장 많이 사용한다. 가전제품은 전기 에너지 를 다른 형태의 에너지로 바꿔주는데, 예를 들면, 텔레비전은 전기 에너지를 빛과 소리 에너지로,
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전등은 빛에너지로, 오디오는 소리 에너지로 바꾼다. 전기의 측정 단위는 와트(W)로, 1와트는 1초 에 1줄의 일을 하는 것이다. 1킬로와트시(kWh)는 100와트 밝기의 전구를 10시간 켜놓을 때 사용 되는 에너지의 양이다. 1킬로와트(kW) = 1000와트(w), 1메가와트(Mw) = 1000킬로와트(Wh)
●●전력을 의미하는 킬로와트(kW) 단위와 전력량을 의미하는 킬로와트시(kWh) 단위의 차이는다음 과 같다. 전력은 기기나 설비가 전기를 최대 소비할 수 있는 용량을 말하며, 이 값이 클수록 전력 소비 가 크다. 전력량은 기기나 설비가 일정 기간동안 가동했을 때 소비한 전력의 총량(kW×h)을 말한다.
생활에서 사용하는 모든 전자제품은 전기 에너지 없이는 작동하지 않는다. 전자제품은 사용설명서에 전압(V)과 전류(A)에 대한 정보를 담고 있는데, 두 값을 곱하면 전력(W)을 구할 수 있다. 이 정보를 읽 게 되면 전자제품이 일을 하는데 얼마나 많은 전기를 필요로 하는지를 알 수 있다. 전력(W) = 전압(V) × 전류(A) 전력사용량 = 전력(W) × 시간(H) 집에서 사용하는 가전제품 목록을 만들어 작동에 필요한 에너지량을 알아보자. 냉장고가 에너지 고효율제품일수록 전기요금을 아낄 수 있다. 1년 365일 전기를 필요로 하기 때문이다. 집에 있는 가전제품 각각의 전력량을 계산하면 한 달 동안 집에서 사용하는 총전력량을 계산 할 수 있다. 기기명
용량 와트(W)
사용기간
전력량(kWh)
칼라TV
80
1시간×30일=30시간
2.4
전기밥솥
890
3시간×4회=12시간
10.68
전기세탁기(1.5kg)
147 (1회당)
147×5회=735
0.735
형광등(2개)
24
5시간×30일×2=300시간
7.2
노트북
60
7시간×30일=210시간2.4
12.6
계
33.615 표1. 집에서 사용하는 가전제품의 개별전력 계산을 통해 전체 사용량 알아내기
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찾아가는 기후 변화 교실 |에너지
2006년 03월분 전기요금 계산내용(사용기간 2006년 2월1일~2006년2월 28일) 한 달 사용량 : 104kWh 사용량요금
계약종별 : 주택용 전력 6,009.40원
전기요금
6,819.00원
기본요금+사용량요금
4사 오입
부가가치세
682.00원
전기요금의 10%
4사 오입
전력산업 기반기금
310,00원
전기요금의 4.591%
10원미만 절사
청구금액
7,810원
전기요금+부가세+ 전력산업기반기금
10원미만 절사
표2. 전기 요금 고지서에 나타난 전력요금 추산 항목
전기요금은 기본요금, 사용량 요금, 부가가치세, 전력산업 기반기금으로 구성되어 있다. 고지서 뒷 면을 읽어보면 가구당 100kWh 이하로 사용하면 15% 할인 된다는 정보가 담겨 있다. 가정에서 의식적으로 100kWh 보다 적게 사용하려고 노력하면 전기요금을 아낄 수 있다. 전기요금은 가정 용, 산업용, 교육용 등 사용하는 용도에 따라 구분이 되어 있고, 용도에 따라 요금 단가도 다르게 적용된다. 전력사용량에 이산화탄소 배출계수를 곱하면 전기 사용으로 발생할 CO2량을 계산할 수 있다. 이산화탄소 배출계수는 에너지원(연료)의 이산화탄소 배출량을 산출하는 수치이다. 전기 배출계수 는 전력 생산 과정에서 사용한 연료의 종류와 구성 비율에 따라 산출된 이산화탄소 배출계수이다. CO2 발생량(탄소환산)kg = 전력사용량(kWh) × 0.4364(전력의 이산화탄소 배출계수) 전력사용량이 104kWh이면 CO2 발생량은 104 × 0.4364=45.3856kg이 된다.
생활 속의 화석 에너지 ●●화석에너지는 땅 속에 파묻힌 동식물의 유해가 오랜 세월에 걸쳐 화석화 되면서 만들어진 연료이 다. 전 세계 인류가 소비하는 에너지의 약80%가 화석에너지이다. 19세기 이후 산업혁명을 이끈 것은 석탄이었다. 화석에너지를 대표하는 석유는 메소포타미아·터키 등에서 기원전부터 사용되었고, 초 기에는 불을 밝히는 용도로 쓰이다가 19세기 후반 석유를 연료로 하는 내연기관이 발명되면서 소비가 폭발적으로 증가했다. 제 1차 세계대전 때부터 석유는 선박연료로도 사용되기 시작했고, 제 2차 세계 대전 후에는 에너지 수요가 급격히 증대하면서 공업용 연료로 대량으로 사용되기 시작했다.
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●●우리가 생활하면서 늘 접하는 에너지가 바로 석유이다. 교통수단 에너지의 대부분이 휘발유나 경 유와 같은 석유를 연료로 한다. 석유는 에너지뿐만 아니라 석유화학제품, 옷, 약품의 원료로 광범위하 게 활용되고 있다. 이처럼 석유는 활용 용도는 다양한데 자원 분포가 지구상에서 특정 지역에 한정되 어 있기 때문에 가격과 공급이 불안정하다는 단점을 갖고 있다. 그래서 석유자원을 둘러싼 세계적인 분쟁과 갈등이 끊이질 않고 있다.
나의 에너지 일꾼은 몇 명? ●●아주 오랜 옛날에는 에너지원으로 활용할 수 있는 것이 사람의 힘이나 가축의 힘이 대표적이었다. 오늘날에는 다양한 에너지원을 활용해 과거에는 상상하지 못할 정도의 많은 일을 하고 있다. 에너지 를 사용하면서 보다 많은 일을 보다 빨리 처리할 수 있게 된 것이다.그렇다면 지금 우리가 하는 일들 예를 들면, 기차나 비행기를 타고 먼 곳으로 이동하는 일, 엘리베이터를 타고 1층에서 10층으로 올라 가는 일을 모두 사람의 힘으로 한다고 생각해보자. 그만큼의 에너지를 생산하는 일꾼을 거느리고 있 는 셈이고, 지금은 아무것도 아닌 것 같이 보이는 일에 수십 명 수백 명이 필요할지도 모른다. 일상생 활에서 사용하는 에너지를 일일이 다 측정하기 어렵지만 사람에 따라서 에너지 일꾼이 한사람인 사람 도 있고, 아니면 수백 명, 수천 명인 사람도 있을 것이다. 평생 비행기를 한번 정도 타는 사람과 1년에 도 수십 번 해외 출장을 다니는 사람이 사용하는 에너지의 양은 엄청나게 차이가 난다. 물론 에너지 일꾼을 많이 사용할수록 지구에 미치는 영향이 더 크다고 할 수 있다.
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에너지와 환경 우리가 사용하는 에너지, 어디에서 오는가? ●●에너지 수입의존도 97%, 우리나라는 대표적인 에너지 수입국이다. 2005년 통계에 의하면 한국 석 유 수입 세계 5위, 천연가스 수입 3위, 석유 소비량 7위, 에너지 소비량 10위 등 세계 최고 에너지 소비 수준을 자랑하고 있다. 우리가 이렇게 다른 나라 에너지 자원에 한없이 의존해서 살아도 되는 것일까? 과학자들은 2012년이면 석유생산이 정점에 달할 것이라는 연구보고서를 발표하고 있다. 이를 뒷받침 하듯이 석유가격은 날마다 치솟아 있다. 2008년 1월 2일 석유 텍사스 중질유 가격이 배럴당 100달러 를 넘어섰다. 지구 역사를 통틀어 가장 짧은 기간 동안 가장 많은 석유를 써버린 세대들 때문에 상상도 못했던 석유고갈, 에너지고갈의 시대가 가까이 다가오고 있다.
●●세계는 지금 석유 1배럴을 새로 발견하는 시간 동안 4배럴을 소비하고 있다. 인류가 사용할 수 있 는 기간은 40년 정도로 추정하고 있다. 석유만이 아니다. 석탄은 200년, 천연가스는 60년, 우라늄조 차도 140년이면 바닥난다고 한다. 당장 차도, 컴퓨터도, 전화기도 사용할 수 없다고 생각해보라. 63빌 딩의 엘리베이터가 작동하지 않는다고 생각해 보라. 가끔 발생하는 정전에도 우리는 못 견디지 않는 가. 적어도‘우리 세대’ 는 무사할 것이라고 생각할 수도 있다. 그러나 이글을 읽는 사람이 십대에서 사
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십대 정도라면 남아 있는 에너지 자원의 시간표에 따라 에너지 위기의 한복판에 살게 될 가능성이 높다. 이미 화석 에너지의 과도한 사용으로 발생할 지구온난화 현상은 심각한 기상재해 를 발생시키고 있다. 남극에 잔디가 돋아나고 북극곰이 100년 안에 멸종하고 알래스카 원주민이 냉장고를 사용하기 시작했 다는 숨 가쁜 소식도 들린다.
에너지사용 과정에서 발생하는 환경문제 대기오염과 스모그 ●●인류는 화석에너지 사용을 통해 빠른 산업성장을 이룩했다. 하지만 화석 에너지의 사용은 대기오 염과 산성비, 석유유출로 인한 오염과 지구온난화 등 여러 가지 환경문제를 일으켰다. 특히 석탄과 석 유를 연소시키면 인체에 해로운 일산화탄소, 이산화황, 질소산화물, 탄화수소 등을 배출한다. 미세 먼 지를 포함하는 공기 중 먼지는 대기오염을 일으킨다. ●●1952년 12월4일 영국 런던의 기온이 갑자기 떨어지고 짙은 안개가 도시를 감쌌다. 그름과 안개로 태양빛이 차단된 상태에서 습도는 80%를 넘어섰다. 기온 역전현상으로 석탄이 타면서 나오는 연기가 빠져나가지 못하고 지표근처에 머물게 되었는데, 이때 배출된 연기와 안개가 결합해 스모그가 만들어 졌다. 이 현상이 12월 10일까지 계속되면서 모두 1만 2천여 명의 런던 시민이 호흡장애와 질식으로 사 망하는 재앙을 겪었다. 런던 스모그 사건을 계기로 국제사회는 대기오염의 심각성에 대해 인식하기 시작했다.
산성비 ●●산성비란 대기 중에 방출된 황산화물, 질소산화물 등의 화학물질이 구름 속에 있는 수증기와 만나 질산과 황산으로 변해 비나 눈에 섞여 내리는 것이다. 자동차에서 배출되는 질소산화물과 공장이나 발전소, 가정에서 사용하는 석탄·석유가 연소되면서 나오는 황산화물은 대기의 수증기와 만나 질산 이나 황산으로 바뀐다. 이러한 물질들은 강산성을 띠고 있어 비의 산성도(pH)를 낮추게 된다. ●●순수한 물은 중성으로 산성도(pH)가 7.0이며, 대기 중의 정상적인 비는 이산화탄소 등이 빗물에 녹아들어 있어 약산성을 띄면서 산성도(pH)가 5.6 정도가 된다. 일반적으로 산성비란 산성도(pH)가 5.6 이하인 비를 말한다. 산성비는 산성에 약한 물고기 종류에서 그 영향이 제일 먼저 나타나 점차 다
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른 생물로 확산된다. 또한 땅에 산성 물질이 쌓이면 토양이 오염되어 그 땅에서 자라는 식물도 피해를 입게 된다. 산성비의 영향으로 세계 도처의 삼림이 황폐화되고 하천이나 호수의 물고기 떼죽음 현상 이 나타나고 있다. 미국과 유럽에서는 공업지대 주변에 있는 침엽수림이 말라죽었고, 미국은 전체 호 수의 5분의 1이상이 산성화되어 물고기가 살기 어렵게 되었으며 미국 북부 100여개 호수에서는 연어 가 멸종상태에까지 이르렀다고 한다. 또한 산성비는 금속 철재와 콘크리트 등 건축구조물, 고고학적 유물까지도 부식시켜 커다란 경제적, 문화적 손실을 입히고 있다.
오존 ●●도시에서 발생하는 안개처럼 희뿌연 오염 물질은 오존이나 스모그이다. 오존은 인간 활동에 의해 직접 발생하는 것이 아니라 인위적으로 발생할 질소산화물과 같은 대기오염 물질이 햇빛과 광화학 반 응을 일으켜 생성한다. 따라서 대도시 대기오염의 77% 이상을 차지하는 배기가스는 오존오염으로 직 결된다. 햇빛이 강하고 맑은 여름철 오후 2~5시 경에 많이 발생하기 때문에 대도시에서는 오존농도 를 알려주는 시스템을 갖추기도 한다. 사람들이 오존에 노출되면 호흡이 가빠지고 장기간 노출되면 폐에 치명적인 손상을 입게 된다.
수질오염과 토양오염 ●●석유의 채굴과 정제, 수송, 소비는 수질오염을 유발한다. 석유를 채굴하거나 운반하는 과정에서 석유가 유출되면 해안이 오염되어 동식물이 생명을 잃게 되고 생태계는 파괴된다. 생태계만이 아니라 바다에 의지해 생계를 이어가는 수많은 어민들이 생존 문제에 부딪히게 된다. 2007년 12월 7일은 우
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리나라에서 최악의 해상원유유출 사고가 발생한 날이다. 태안 앞바다에서 원유선 허베이 스피리트 (HEBEI SPRIT)호가 삼성중공업 해상 크레인과 충돌하면서 원유 1만 2,547kℓ가 유출된 것이다. 정 부는 충청남도 태안군, 서산시, 보령시, 서천군, 홍성군, 당진군 등에 대해 재난사태를 선포했고, 수많 은 자원봉사자들이 해안가에 밀려든 원유를 닦아내는 데 참여하였다. 원유유출 사고로 어장이 많고 생물상이 풍부하였던 태안반도 일대가 황폐화되는 등 경제적, 환경적으로 심각한 위기 상황을 초래했 다. 어업활동의 막대한 피해를 입게 된 어민들의 상실감은 물론 초토화된 태안반도 연안, 해양지역 생 태계가 회복되기까지 앞으로 오랜 기간이 걸릴 것이다. 지난 1995년에도 전남 여수에서 발생한 씨프 린스호 좌초 사고로 5,035kℓ의 원유가 유출되기도 했다. ●●석탄 채광 작업도 수질 오염을 일으킨다. 석탄은 황 화합물이 황철광을 포함하고 있는데, 물이 탄 광을 씻어 내리면 황철광이 묽은 산으로 변해 주변의 강과 개천을 오염시킨다. 폐광산에서도 각종 중 금속 물질이 유출되면서 심각한 오염을 일으키기도 한다.
열오염 ●●에너지가 변형되는 과정에서 생긴 열에너지도 환경문제를 일으킨다. 열오염은 화력 발전소, 철강 관련 산업, 화학·석유·펄프 제지업 등에서 배출되는 온배수로 인한 피해를 말한다. 화력발전소와 원자력 발전소에서 주로 발생한다. ●●규모에 따라 차이가 있지만 화력발전소의 냉각계통에 의한 수온 상승은 여름에 7~8℃, 겨울에는 11~12℃이다. 어류 등은 수온보다 3~5℃ 높으면 생존에 치명적인 것으로 알려져 있다. ●●원자력 발전소는 보일러관의 냉각에 많은 양의 바닷물을 사용하기 때문에 더워진 물이 바다로 흘 러나와 열오염을 일으키는데 이를 온배수 공해라 한다. 온배수는 7℃ 정도로 가열되어 흘러나오기 때 문에 이 온도차가 환경을 파괴한다. 특히 어업과 진주 양식에 미치는 영향이 크다.
방사성 폐기물 ●●지구온난화로 인해 원자력 에너지가 주목받고 있다. 원자력발전은 우라늄의 핵분열1)에서 발생하 는 에너지를 이용해 물을 끊여 터빈을 돌려 전기를 만든다. 우라늄은 소량으로 막대한 에너지를 만들 어 낼 수 있다는 장점이 있다. 그래서 원자력 발전소 건설비용은 화력 발전에 비해 엄청나게 많은 돈 이 들지만 40년 이상 운전하게 되면 연료비가 상대적으로 저렴하다는 장점을 갖고 있다. 1) 원자는 물질을 이루는 기본단위이다. 원자는 양자와 중성자로 되어 있는 원자핵과 핵 주위를 돌고 있는 전자로 이뤄저있다. 우라늄과 같이 무거운 원자핵은 중성자를 흡수하면 쪼개진다. 이것을‘핵분열’ 이라고 한다. 이 때 많은 에너지와 함께 2~3개의 중성자가 튀어나와 다른 원 자핵에 흡수되면 다시 핵분열이 이루어지고, 이것을 핵분열 연쇄반응이라고 한다.
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그러나 원자력 발전의 원료인 우라늄 또한 매장량이 한정되어 있고, 수요에 비해 공급이 턱없이 부족 하다. 가장 큰 문제는 발전의 부산물인 방사성 폐기물을 안전하게 처분할 수 있는 기술이 없다는 점이 다. 뿐만 아니라 원자력 발전소에서 한번 사고가 나면 심각한 환경재앙이 발생한다. 1986년 구소련 우 크라이나 체르노빌 원자력 발전소 폭발은 전세계적으로 원자력 에너지에 대한 경각심을 심어주기에 충분했다. 방사능물질의 대기 중 확산과 이동으로 영향을 받게 된 스웨덴, 프랑스, 독일, 스위스, 영국 등 유럽 나라들이 뛰어난 환경의식을 갖게 된 계기가 되기도 했다.
에너지와 사회, 국제 정치 너무 먼 곳에서 오는 에너지 ●●2006년 12월 26일, 성탄절 바로 다음 날 나이지리아 라고스에서 송유관이 폭발해 260여 명이 사 망했다. 세계에서 열 번째로 석유가 많은 나라 국민이 석유를 훔치다 송유관이 폭발해 그 자리에서 타 죽은 것이다. 그것도 한두 번이 아니다. 2007년 5월에도 똑같은 사고로 200여 명이 죽었다. 사회기반 시설이 허술한 아프리카 대륙에서 일어난 사고라고 그냥 넘겨버리기엔 너무나 많은 사람이 생명을 잃 었다. ●●왜 세계에서 여덟 번째로 석유를 많이 수출하는 나라 사람들이 석유를 훔치는 것일까? 우리는 1995년 11월 10일, 나이지리아 군부가 사형에 처한 인권운동가 켄 사로 위와를 기억한다.‘오고니 주 민 생존을 위한 운동(Movement for the Survival of the Ogoni People, MOSOP)’ 을 이끌며 나이지 리아 군부와 로얄더치 쉘(Royal Dutch/Shell Group)의 석유 개발에 맞서 싸우던 사람. 켄 사로 위와 는 로얄더치 쉘이 석유 채굴 과정에서 오고니족 농경지와 숲, 강을 기름으로 오염시키면서 막대한 이 익을 챙기는 것에 맞서다 목숨을 잃었다. 켄 사로 위와가 죽은지 10년이 지난 지금, 로얄더치 쉘은 건 재하고 군부는 석유 이권 챙기기에 바쁘고 주민은 목숨을 걸고 석유를 훔친다. 모든 인간은 생존을 위 해 에너지가 필요한데, 에너지가 공평하게 분배되지 않은 것이다. 석유의 불공평한 분배가 낳은 비극 은 계속되고 있는 것이다. ●●나이지리아는 아주 멀리 있는 나라이다. 그곳의 비극은 해외토픽 단신 기사 정도로 여겨지고 우리 일상과는 아무런 상관이 없어 보인다. 여기에 함정이 있다. 너무 멀리서 오는 에너지는 말이다. 석유 를 만드는 과정에서 일어나는 온갖 갈등과 환경 파괴는 생산국이 감당해야 할 몫이다. 석유를 수입해
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서 사용하는 나라 국민은 생산국의 비극을 잘 알지 못한다. 그렇다고 모든 석유 생산국이 부유한 것도 아니다. 미국 UCLA의 마이클 로스 교수가 세계에서 석유를 가장 많이 수출하는 20개 나라를 조사한 결과에 따르면, 상위 6개 국 중 앙골라, 예멘, 콩고민주공화국 등 3개국이 세계은행 기준 극빈국에 속 했다. 또 20개 국 중 5개국에서 1990년대에 내전이 일어났다. 이른바‘석유의 저주’ 다. 석유는 전 세 계 갈등의 씨앗이다. 석유 자원을 차지하려고 인류는 끊임없이 전쟁을 했다. 2003년 미국이 이라크전 을 시작한 이유가 석유 때문이라는 것을 모르는 사람은 없다. 화약고 같던 중동 지역의 혼란이 이제 아프리카로 확대하고 있다. 나이지리아는 그 대표 사례다.
에너지 생산과 소비를 둘러싼 불평등 ●●나이지리아의 비극 같이 멀리서 오는 에너지의 문제점은 나라 안에서도 재현된다. 서울 사람이 사 용하는 엄청난 양의 전기는 수백 킬로미터 떨어진 동해안이나 서해안의 원자력 발전소에서 송전탑을 거쳐 도달한 에너지이다. 정부는 원자력 발전소가 안전하다고 주장하면서도 잠재적인 위험 때문에 인 구 밀집 지역에는 건설하지 못한다. 그러다 보니 원자력 발전소는 인구도 적고 선거에도 영향을 미치 지 못하는 외딴 해안가 시골 마을에 자리 잡게 된다. 그렇게 월성, 고리, 영광은 원자력 발전소 때문에 생기는 사고의 위험과 원자력 발전소에서 나오는 온배수 때문에 생기는 피해를 온전히 감당하고 있다. ●●이런 불평등은 앞으로 더 심해질 것으로 보인다. 3차 전력수급기본계획에 따르면 2015년까지 영 흥, 당진, 태안 등 서해안 중부권에만 대규모 화력 발전소 25기를 가동하고, 고리와 월성에는 원자력 발전소 14기를 가동하는 등 특정 지역에 발전소가 편중하는 현상은 더욱 심화할 것으로 보인다. 주민 반발로 더 이상 새로운 부지를 선정하는 것이 불가능하기 때문에 이미 발전소가 들어선 곳에 발전소 를 계속 추가해서 건설하는 것이다. 불공평하고 정의롭지 못하다.
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우리나라 에너지 소비2) 꾸준히 증가하는 에너지 소비 ●●우리나라 에너지 과소비 국가로 알려져 있는데, 도대체 얼마나 많은 에너지를 사용하는 것일까? 1 차 에너지란 어떤 변환도 하지 않은 에너지로서, 직접 에너지로 쓸 수 있는 것 그 자체로, 일정한 생산 과정을 거쳐야 에너지로 사용할 수 있는 그 과정이 완료된 산출물을 뜻하며, 여기에는 화석연료 즉 석탄, 원유, 천연가스(LNG포함)와 수력, 핵, 태양, 생물, 풍력, 해양, 지열에너지, 원자력 등 직접 에너 지원으로 사용되는 것을 가리킨다. 2차(Secondary)에너지는 1차 에너지의 변환으로 생산되는 에너지 (전력과 각종 석유제품 등)를 말하고, 최종(最終: Final)에너지는 유용한 에너지(열, 빛, 동력 등)로 사 용할 수 있게끔 소비자에게 공급되는 에너지이다. 이들 에너지는 각기 특성을 지니고 있을 뿐만 아니 라 서로 변환(變換 : Conversion)되면서 우리의 실생활에 필요한 열과 전기적, 기계적 에너지를 공급 한다. ●●또한, 최종에너지는 최종 소비부문의 에너지 이용설비에 알맞은 형태로 사용되는 에너지로서, 1차에너지 중 직접 에너지로 사용되는 것은 그 자체, 일정한 전환과정을 거쳐서 다른 형태의 에너지로 전환되는 것은 그 산출물을 뜻한다. 이러한 최종에너지의 소비는 소비자에게 공급된 에너지량으로 전 환손실 및 에너지산업체의 자체소비는 제외한다. ●●2000년 이후 1차 에너지 소비량이 지속적으로 늘고 있다. 2006년 한국의 1차 에너지 소비는 2억 3,337만 TOE로, 1990년 1차 에너지 소비량 9,319만 TOE에 비해 약 2.5배가 증가했다. 1인당 에너지 소비량은 4.83TOE에 달한다. TOE(Ton of Oil Equivalent)는 각 에너지의 열량을 원유를 기준으로 환산한 단위로 1TOE는 원유1톤에 해당하는 열량으로 월 255kWh를 사용하는 일반가정에서 약 1년7 개월 동안 쓸 수 있는 전력량이다. ●●1차 에너지원의 비율을 살펴보면 석유(43.6%), 석탄(24.3%), 원자력(15.9%), LNG(13.7%), 신재 생 및 기타(1.9%), 수력(0.6%) 순이며, 에너지수입의존도는 96.5%에 달한다. 우리나라는 에너지의 전 량을 해상을 통해 수입하고 있으며, 석유에 대한 의존도가 높고, 수입처도 중동에 의존하고 있어 국제 적인 에너지 위기에 쉽게 영향을 받을 수밖에 없는 구조적 취약성을 갖고 있다. 이런 상황에서 2007 년 말부터 급등하기 시작한 유가는 2008년 초 배럴당 100달러를 넘어섰고, 5월 현재 서부텍사스유가
2) 녹색사회연구소(2006) 환경신호등 : 한국 환경질 변화에 관한 보고서 중 필자가 작성한 에너지 부분을 실음.
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133달러를 넘어섰다. 고유가를 비롯해 국내외 에너지 수급 상황이 악화되는데도 불구하고 에너지 소 비량이 지속적으로 증가하는 것은 심각한 문제이다. 에너지 가격과 세제개편을 기반으로 한 적극적인 에너지 수요관리 정책을 펼치고, 석유의존도를 줄이기 위해 신재생에너지 확대에 힘써야 한다. ●●부문별 최종에너지 소비현황을 보면 산업, 수송, 가정·상업, 공공·기타 순이다. 2005년만 하더 라도 가정·상업이 수송부문 보다 에너지 사용량이 많았으나 2006년도에 순서가 바뀌었다. 산업부문 과 수송부문의 에너지 소비 저감과 효율향상 노력이 절실하다. 특히 수송분야에 있어 자동차수가 지 속적으로 늘어나고 있다. 건설교통부 통계에 따르면 2007년 차량 등록대수는 총 1,643만대로 2006 년의 1,589만대보다 53만3천대가 늘어 3.4% 증가했다. 인구 3명당 자동차 1대가 있는 셈이다. 국토 해양부는 2008년 중으로 1,700만대를 돌파할 가능성이 높다고 전망하고 있다. 수송부문에서 에너지 소비를 줄일 수 있도록 대중교통과 자전거를 중심으로 한 교통체계 개편이 시급하다. 표3. 한국의 에너지 소비량 구
분
1차 에너지 소비량(천TOE)
2001
2002
2003
2004
2005
2006
198,409
208,636
215,067
220,238
228,622
233,372
1인당 1차에너지 소비량(TOE)
4.19
4.38
4.49
4.58
4.75
4.83
GDP당 에너지 소비량(TOE/1,000＄)
0.37
0.37
0.37
0.36
0.36
0.35
에너지소비
한국
2.51
4.65
3.32
2.53
3.37
0.39
증가율(%)
OECD 평균
-0.57
0.72
1.02
1.83
0.67
-0.11
*자료 : 산업자원부/에너지경제연구원,『에너지통계연보』 , 2007. BP,『Statistical Review of World Energy』 , 2007. 표4. 부문별 최종에너지 소비현황 (단위:천TOE) 구 분
2001
2002
2003
2004
2005
2006
산 업
85,158 (55.7%)
89,197 (55.6%)
90,805 (55.4%)
92,992 (56.0%)
94,3.66 (55.2%)
97,235 (56.0%)
수 송
31,909 (20.9%)
33,763 (21.0%)
34,632 (21.1%)
34,615 (20.9%)
35,559 (20.8%)
36,527 (21.0%)
가정·상업
32,893 (21.5%)
34,229 (21.4%)
34,965 (21.3%)
34,807 (21.0%)
36,861 (21.6%)
35,986 (20.8%)
공공·기타
2,989 (2.0%)
3,191 (2.0%)
3,593 (2.2%)
3,595 (2.2%)
4,068 (2.4%)
3,836 (2.2%)
합 계
152,950 (100)
160,451 (100)
163,995 (100)
166,009 (100)
170,854 (100)
173,584
*자료 : 산업자원부/에너지경제연구원,『에너지 연계통보』 , 2007
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(100)
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전기 발전에서 원자력비율 39% ●●우리나라는 미국, 프랑스, 일본, 독일, 러시아에 이어 세계 6위의 원자력에너지 소비 국가로 2006 년 기준으로 세계 원자력에너지의 5.3%를 소비하고 있다. 현재 울진, 월성, 고리, 영광에 원자력 발전 소 20기가 운영되고 있으며 신월성과 신고리원전 6기가 건설 중이고, 신울진원전 2기는 계획 중에 있 다. 더불어 월성원자력환경관리센터가 건설중에 있다. ●●1차 에너지 가운데 원자력이 차지하는 비율은 2006년 기준 14.9%로, 이는 세계 평균의 3배에 가 깝다. 발전 중 원자력 비율도 39%로 상당히 높다. 3차 전력수급기본계획에 의해 2020년까지 총 8기 의 원자력발전소가 추가 건설되면, 발전 중 원자력 비율은 43.4%를 차지하게 된다. 2007년 말 정부 가 발표한「국가에너지지 기본계획 2030」 에 따르면, 발전 중 원자력 비율은 계속 늘어날 전망이다. 또한 4차기후변화종합대책은 온실가스 감축방안으로 원자력 비중 확대를 이야기 하고 있다. 원자력 을‘온실가스 배출이 거의 없는 에너지원’ 으로 규정하고 국가전략 차원에서‘확대’ 를 검토한다는 것 이다. 원자력에너지 소비의 지속적인 증가는 방사성폐기물 위험이 갖는 불확실성과 우라늄 가채연수 를 고려할 때 지속가능하지 않은 정책이므로 재고가 필요하다. 표5. 한국의 원자력 소비량과 발전 중 원자력 비율 구
분
원자력 소비량(GWh) 발전 중 원자력 비율(%)
2001
2002
2003
2004
2005
2006
112,133
119,102
129,659
130,715
146,779
148,749
39.3
38.9
40.2
38.2
40.3
39.0
1차 에너지 중
한국
14.1
13.2
13.8
13.6
14.8
14.9
원자력비율(%)
세계 평균
6.6
6.5
6.1
6.1
5.9
5.8
*자료 : 산업자원부/에너지경제연구원,『에너지 연계통보』 , 2007. *BP,『Statistical Review of World Energy』각년도
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02
기후변화 | Climate Change 찾아가는 기후 변화 교실
기후변화는 왜 발생하는 것일까? 지구 온난화 ●●지구 온난화란 대기에서 이산화탄소, 메탄가스와 같은 온실가스(GHG: Green House Gas) 농도 가 증가해 온실효과가 발생하면서 지구 표면의 온도가 점차 상승하는 현상을 말한다. 태양이 주는 에 너지는 지구 표면을 데우고 나서 다시 우주 공간 밖으로 복사된다. 이 과정에서 대기 중에 있는 수증 기나 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O)와 같은 기체는 우주로 방출되는 에너지의 일부 를 흡수하는 역할을 한다. 이런 기체들이 에너지를 흡수해 대기를 따뜻하게 유지해주는 온실효과를 일으키는 것이다. 만약 온실가스가 없다면 지구 표면에 반사된 열이 모두 우주로 빠져나가 지구의 기 온이 낮에는 뜨겁고 밤에는 너무나 내려가기 때문에 생명체가 살수 없게 된다. 지구온난화는 온실효 과를 일으키는 기체들이 대기 중에 과다하게 방출되면서 발생한다. 지표면으로 흡수되는 복사열의 양 이 증가하면서 지구 표면의 온도가 상승하고 있다. 이것이 지구온난화이다.
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찾아가는 기후 변화 교실 |기후변화
온실효과를 일으키는 기체 ●●온실효과를 일으키는 온실가스에는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화 탄소(NFCS), 과불화탄소(PFCS), 육불화유황(SF6)이 있다. 그 중에서도 온실효과를 일으키는 데 가장 많은 양을 차지하는 기체가 바로 화석에너지 연소로 발생되는 이산화탄소이다. 온실가스 중 이산화탄 소는 전체 온실가스의 80%정도를 차지하기 때문에 중요하다. IPCC 보고서에 따르면 화석 연료 연소 와 토지 이용 변화를 포함한 인간의 활동 때문에 대기 중의 이산화탄소량이 급증했다고 한다. 자동차 와 트럭, 비행기와 같은 운송수단용 에너지, 집이나 상점, 회사의 냉난방 에너지, 공장에서 필요한 물 건을 생산하기 위해 사용하는 엄청난 양의 화석에너지 등이 이산화탄소 배출을 증가시켰다. 다른 한 편으로 이산화탄소를 흡수하는 산림과 열대밀림을 빠른 속도로 파괴해왔기 때문에 이산화탄소의 발 생은 더욱 가속화되고 있다. 이산화탄소가 지구온난화에 미치는 영향이 1이라면 메탄은 그 21배에 달 한다. 각 온실가스가 온난화에 미치는 영향을 지수로 나타낸 것을 지구온난화지수라고 한다. 메탄은 농업축산 분야에서는 메탄이 많이 발생하는데, 소의 트림이나 방귀, 가축분뇨에서 나온다. 아산화질 소는 산업공정에서 많이 발생한다.
표6. 국내 온실가스별 배출구성(에너지경제연구원, 2006) CO2 에너지사용 / 산업공정
CH4(메탄) 폐기물 / 농업 / 축산
N2O(아산화질소) 산업공정 / 비료사용
PFCs, HFCs, SF6
지구온난화 지수 (CO2 = 1)
1
21
310
1,300=23,900
온난화기여도(%)
55
15
6
24
국내총배출량
87.7%
4.3%
3.5%
4.4%
배출원
냉매 / 세척용
*비고 : 기후변화협약 대응을 위한 중장기 정책 및 전략 수립에 관한 연구(제3차년도) -온실가스 인벤토리 및 통계 작성체제 개선방안(에너지경제연구원, 2006)
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기후변화 현상과 전망 지구의 온도는 얼마나 빨리 올라가고 있는가? ●●기후변화는 이제 누구도 부정할 수 없는 명백한‘사실’ 이다. 기후변화에 관한 정부간협의체 (Intergovernmental Panel on Climate Change, 이하 IPCC)3)는 2007년‘제 4차 기후변화 평가보 4)를 통해‘기후체계의 온난화는 의심의 여지가 없는 사실(unequivocal)’ 고서’ 임을 명백하게 밝혔다.
또한‘지구온난화’ 의 진행속도는 2001년 발표된 3차 보고서의 예측치를 넘어서 예상보다 빠르게 진 행되고 있다고 경고했다. ●●IPCC 실무그룹1의 기후변화과학 부문 보고서에 따르면 온실가스의 대기 중 농도는 산업혁명 이 전 280ppm에서 2005년 379ppm으로 증가하였다. 이로 인해 지난 100년간(1906~2005년) 지구평균 온도는 0.74도 상승하고, 지구 평균 해수면은 1961~2003년 사이에 1.8mm/year 상승했다. ●●지구온난화 전망에 대한 6가지 시나리오 작업을 통해 화석에너지에 의존한 대량소비형의 사회가 계속된다면, 1980~1999년에 비하여 금세기말(2090~2099년)의 지구 평균기온은 최대 6.4℃, 해수 면은 59cm 상승한다고 전망하였다.5) ●●최근 10년간 온도 상승곡선은 더욱 가파르다. 1859년 이래 가장 더웠던 12번 중 11번이 최근 12년 사이에 집중됐다. 기온은 겨우 0.74도가 상승했지만, 그 영향은 엄청나다. 생태계는 아주 작은 온도 변화에도 크게 민감하게 반응하기 때문이다. 빙하기와 현재의 지구 온도 차이가 5도 밖에 나지 않는다 는 것을 감안하면, 최근 몇 년간의 1도 상승은 매우 급격한 변화라 할 수 있다. 가장 큰 영향은 해수면 상승이다. 극지방의 빙하가 감소하여, 20세기동안 북극 빙하의 40%가 사라졌고, 해수면은 0.17m가 상승했다. 바다표범과 물개, 빙하 위에 사는 동물들은 개체수가 현저히 감소하고 있고, 소 도서국인 투발루는 해수면 상승으로 침수가 시작되었다. 과학자들은 북극곰이 100년 이내에 멸종할 것이라 전 망하고 있다.
3) IPCC는 1988년 세계기상기구(WMO)와 국제연합 환경프로그램(UNEP)이 공동으로 기후변화 문제에 대처하고자 설립하였다. 1990년 이래 5~6년 간격으로 기후변화 평가보고서를 발간하고 있다. 4) 제4차 평가보고서는 약 6년간에 걸쳐 130여 개국에서 약2,500명의 과학자가 참여해 작성한 것으로 실무그룹1(기후변화과학), 실무그룹2(기 후변화 영향, 적응과 취약성), 실무그룹3(배출량 완화)으로 구성되어 있다. 5) 환경 친화적으로 유지되면, 금세기말에 기온은 최소 1.1℃, 해수면은 18~38㎝ 상승할 것으로 전망하였다.
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●●지구온난화 현상을 가장 두려워하는 사람들은 바로 보험회사 사람들이다. 지 구온난화로 인한 이상기후가 세계 곳곳 에 재해를 일으키면서 막대한 보험금을 지급한 보험회사들이 파산지경에 이른 것이다. 2003년 유럽지역에서는 여름철 이상고온으로 14,000명 가까운 사람들 이 사망했다. 같은 해 인도와 파키스탄, 방글라데시에서는 1월 최저기온이 평년 보다 10℃ 낮은 이상저온이 발생하여 1.000명 이상이 저체온증으로 사망하였 다. 6월에는 인도에서 40℃가 넘는 이상 고온 현상이 발생해 탈수증과 열사병으 로 15,000명이 사망하였다.6) ●●해마다 동남아시아에서는 해일과 태 풍으로 많은 피해가 발생하고 아프리카 지역은 장기간의 가뭄으로 많은 지역이 사막으로 변하고 있다. 뜨거운 냄비 속의 개구리는 금방 뛰쳐나온다. 그러나 미지근한 물속에서 서서히 데워지는 개구리는 한참 있다가는 삶아 져 죽고 만다. 석유 고갈이나 지구온난화현상은 어찌 보면 너무나 천천히 진행되는 것 같아 같아 보인 다. 그러나 지금 우리가 아무것도 하지 않으면 서서히 가열되는 냄비 속 개구리처럼 영화『투모로우』 와『불편한 진실』 의 경고 메시지가 바로 현실이 될 것이다.
우리나라의 기후변화 현상 ●●우리나라의 최근 100년 동안 평균 기온 상승폭이 섭씨1.5도로 전 세계 평균 기온 상승폭보다 두 배나 높다. 1900년대 겨울은 1920년대에 비해 한 달 정도 짧아진 반면 여름과 봄은 길어져 개나리와 벚꽃 같은 봄을 알리는 대표적인 봄꽃들의 개화시기가 점점 빨라지고 있다.
6) 국무조정실(2004)「기후변화협약 대응을 위한 적응부문 시책 수립방안 연구」 . 기상연구소 2004.
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●●기상청자료를 분석해 보면, 지난 5년(2002~2006)간 평년(1971~2000년, 30년간)보다 개나리는 평균 5일, 진달래는 평균 4일 정도 앞당겨진 것으로 나타났다. 이는 기후변화로 인해 계절 변화가 진 행되고 있다는 증거이다. 개나리는 서귀포, 광주, 대구, 강릉에서 평년에 비해 평균 7일 정도 일찍 피 었고, 진달래는 여수, 전주, 포항, 대구에서 4~5일 정도 일찍 개화하는 것으로 나타났다. 서귀포의 경 우 평년보다 개나리는 7일, 진달래는 10일 빨리 개화해 제주도가 기후변화에 가장 크게 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 식물 분포는 온도와 강수량에 따라 달라진다. 일반적으로 연평균 기온이 1℃ 높아질 때 식물의 서식 범위는 약 160km 북상하는 것으로 알려져 있다. 외국의 연구보고에 따르면, 북반구 경우 지구온난화로 인하여 지난 50년간 계절이 2.3~5.1일 앞당겨졌고, 식물 385종의 꽃이 피 는 시기가 4.5~15일 정도 앞당겨진 것으로 분석되었다.7) 표7. 주요 도시의 개나리와 진달래 개화시기 개 나 리
진 달 래
구 분
5년평균 (2002~2006)
평 년
평년차
서귀포 부산 여수 통영 광주 전주 대구 포항 대전 서울 인천 강릉 평균
3.11 3.16 3.18 3.18 3.19 3.23 3.15 3.16 3.27 3.28 3.28 3.20
3.18 3.19 3.24 3.21 3.26 3.28 3.22 3.22 3.27 3.30 4.04 3.27
-7 -3 -6 -3 -7 -5 -7 -6 0 -2 -6 -7 -4.92
5년평균 (2002~2006)
평 년
평년차
3.14 3.19 3.18 3.17 3.27 3.27 3.19 3.23 3.27 3.29 4.03 3.27
3.24 3.20 3.22 3.19 3.27 4.01 3.27 3.27 4.01 3.31 4.05 3.28
-10 -1 -4 -2 0 -5 -8 -4 -5 -2 -2 -1 -3.67
*비고 : 평년은 1971~2000년까지 지난 30년간을 의미함. *자료 : 기상청 요청자료. 기후자료관리시스템-요소별 계절자료, 재구성. 2007.
●●제주도 고산시대 이산화탄소 농도는 1991년 357.8피피엠(ppm)에서 2000년 363.6피피엠(ppm) 으로 증가했다.8) 온실가스 배출량이 지금처럼 계속 증가한다면 우리나라 기온은 섭씨4도 이상 상승하 고, 특히 여름철 강수량이 증가하고 호우와 가뭄이 심해질 것으로 예상된다.9) 우리나라는 기후변화협 약에서 의무 감축이 설정되지 않은 비부속서Ⅰ국가에 속해 있지만 이산화탄소 배출량이 세계 10위 (2003년 기준)다. 우리나라의 경제규모로 볼 때 이산화탄소 감축 의무를 계속해서 회피할 수 없다. 7) 기상청 보도자료. 2008. 3. 19 8) 기후변화협약대책위원회(2006)「기후변화협약 대응 제3차 종합대책」 9) 국무조정실(2004)「기후변화협약대응을 위한 적응부분 시책 수립방안 연구」 . 기상연구소
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찾아가는 기후 변화 교실 |기후변화
지구의 미래는? ●●IPCC 보고서에 따르면, 현재 상황에서 추가적인 노력이 없다면, 2000년 대비 온실 가스는 2030 년까지 25%에서 최고 90%까지 증가하게 된다. 2020년에는 평균기온이 약 1도 상승하고, 양서류가 멸종한다. 2050년에는 1.5~3.5도 상승하고 생물체의 20~30%가 멸종한다. 2080년에 지구의 온도가 3도 이상 올라가고 지구 생명체의 90%가 멸종한다. 이 같은 지구의 대재앙을 막으려면, 지구 평균기 온의 상승을 어떻게든 막아야 한다. 그러나 지금 당장 온실가스 배출이 증가하지 않더라도, 수십 년간 기온상승은 불가피하다. 이미 배출된 대지 중의 이산화탄소가 자연적으로 사라지는데 수십 년이 걸리 기 때문이다. ●●IPCC는 지구의 기온을 2~2.4도 상승하는 선에서 멈추기 위해서는 2030년까지 전 세계 GDP의 최대 3%를 지구온난화 방지를 위해 지출해야 한다고 주장한다. 지금부터 매년 GDP의 0.12%를 비용 으로 지불하면 달성할 수 있다. 부문별로 온실가스 감축을 위한 경제적 잠재력은 충분하다고 IPCC는 밝히고 있다. 지구온난화현상이 점점 심각한 결과로 나타나고 있음에도 불구하고, 각국은 온실가스 배출 감축이 경제성장의 발목을 잡지 않을까 우려하고 있다.
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기후변화 대책 기후변화를 막기 위한 국제사회의 노력 ●●지구온난화의 심각성을 인식한 국 제사회는 1992년 리우에 모여‘기후변 화에 관한 유엔협약(UNFCCC, UN Framework Convention on Climate 10)에 서명을 한다. 기후변화 Change)’
협약11)은 지구온난화의 역사적 책임이 있는 선진국이 우선 감축하는‘공동의 차별화된 원칙’ 과 과학적 불확실성에 불구하고 구체적인 대책이 필요하다는 ‘예방원칙’ 이 포함되어 있다. ▲ ‘Worldwatch연구소’ 에서 이산화탄소 배출량을 기준으로 각 나라의 크기를 환산해서 그린 세계지도 : 캐나다와 미
●●1997년 교토의정서를 통해 한국과
국이 가장 크게 그려졌고, 유럽, 일본, 중국이 도드라진다.
멕시코를 제외한 OECD국가, 유럽연
한국지도를 보면, 남한이 세계이산화탄소 배출국 9위로
합, 시장경제 전환국가 등이 포함된 부
상당한 면적을 차지하고, 상대적으로 북한의 크기가 작게
속서Ⅰ국가12)들로 하여금 제1차 공약
그려진 것을 볼 수 있다.
기간(2008~2012)동안 선진국 온실가 스 배출량을 1990년 수준의 평균 5.2%로 감축하게 하는 강제 감축의무 사항을 설정하였다.
10) 1979년 G.우델과 G.맥도날드 등의 과학자들이 지구온난화를 경고한 이후 국제사회는 기후변화에 관한 논의를 계속 진행했다. 1987년 제 네바에서 열린 제1차 세계기상회의에서 정부간기후변화위원회(Inter-Governmental Panel on Climate Change : IPCC)를 결성했다. 1988년 6월 캐나다 토론토에서 주요 국가의 대표들이 모여 지구온난화에 대한 국제협약 체결을 공식으로 제의했다. 1990년 제네바에서 열린 제2차 세계기후회의에서 기본적인 협약을 체결하고, 1992년 5월 정식으로 기후변화협약을 체결했다. 11) 기후변화협약 제1조는 기후변화를‘전지구 대기의 조성을 변화시키는 인간의 활동이 직접적 또는 간접적으로 원인이 되어 일어나고, 충분한 기간 동안 관측된 자연적인 기후변동성에 추가하여 일어나는 것’ 이라고 정의하고 있다. 기후변화를 일으키는 대기 조성의 변화는 온실가스 의 농도 증가를 의미한다. 12)‘부속서 1’국가 38개국은 2008년부터 2012년 사이에 온실가스 총배출량을 1990년 수준보다 평균 5.2% 감축할 의무를 갖는다. 부속서1 국나는 원래‘40개국+EC(유렵공동체)’ 였다. 40개국은 경제협력개발기구(OECD) 소속 선진국들과 동유렵의 이른바‘경제전환국 들’ 이다.
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찾아가는 기후 변화 교실 |기후변화
인도네시아 발리에서 열린 기후변화협약 제13차 당사국 총회
●●이 약속은 2001년 미국이 탈퇴하면서 위기를 맞았으나, 2005년 러시아가 비준을 하면서 발효되 었다. 교통의정서의 특징은‘교토 메커니즘’ 을 활용할 수 있다는 점인데, 부속서1 국가들이 자국 내 감축으로 인한 부담을 덜면서 유연하게 목표치를 달성하도록 하는 것이다. 잉여 감축량을 사고팔거나 (배출권 거래제, ET), 선진국끼리 온실가스 저감 기술을 교환하고(공동이행, JI), 선진국이 개도국에 기술을 이전하는 만큼 감축분을 인정받을 수도 있다.(청정개발체제, CDM). 세 방법 모두 시장원리에 따른 감축수단이라 할 수 있다. 청정개발체제는 온실가스 감축 목표를 받은 선진국들이 감축 목표가 없는 개발도상국에 자본과 기술을 투자해 이룩한 온실가스 감축분을 자국의 감축 목표 달성으로 활용 할 수 있게 하는 것이다. 선진국에게는 교통의정서에 합의한 배출 감축 약속을 비용 효과적으로 이행 할 수 있게 하고, 개발도상국에는 외국의 투자 기회를 더 많이 얻을 수 있게 하여 오염 저감 기회를 제공한다는 취지로 마련되었다. ●●기후변화가 점점 심각해짐에 따라 EU는 온실가스를 2020년까지 1990년 대비 20%, 2050년까지 50% 감축하기로 합의했고, 개도국이 온실가스 감축에 참여하면 2020년까지 30%를 감축한다는 입장 을 갖고 있다. 반면 미국은 여전히 1990년 기준으로 2012년까지 5.2%의 온실가스를 감축한다는 교토 의정서 조차 비준하지 않고 있다.
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우리나라의 이산화탄소 배출량과 대책 ●●국제에너지기구(IEA)에 따르면, 2005년 한국의 이산화탄소(CO2) 배출량은 4억 4,890만 톤으로 2004년에 비해 1,370만 톤 줄어들었으나 여전히 전 세계 배출량(271억 3640만 톤)의 1.7%를 차지하 며 세계 10위를 기록하였다. 증가율에 있어서도 1990년 대비, 97.6%로 OECD 국가 중 가장 높은 증 가율을 나타냈다. 1990년 이후 지속적으로 증가하던 이산화탄소배출량이 2004년에서 2005년 사이 에 처음으로 감소한 것으로 나타났는데, 이는 국제선 선박과 항공에서 발생하는 이산화탄소 배출량이 국제 통계로 할당되면서 국내 통계에서 제외되었기 때문으로13) 실제 국내 이산화탄소 배출량이 줄어 든 것이라 보기 어렵다. 표8. 우리나라의 이산화탄소(CO2)배출량 (단위:백만톤)
(단위 : 백만톤)
구분
1990
2001
2002
2003
2004
2005
배출량
227.1
435.8
451.6
448.4
462.1
448.9
‘90~’ 05 증가율(%) 97.6%
*비고 : 배출량은 연료 연소 시 배출량만을 산출한 수치임. *자료 : IEA/OECD,『CO2 Emissions from Fuel Combustion』 , 각 년도.
●●2005년 국내 이산화탄소 배출량을 부문별로 살펴보면, 전기/난방 부문이 41%로 가장 높은 비율 을 차지하고 있고, 다음으로 산업 24.2%, 교통이 19.3%를 나타내고 있다. 가정부문은 7.3%로 가장 낮은 비율을 차지하였다. 우리나라는 발전(전기/난방) 및 산업부문에서의 이산화탄소 배출량이 전체 의 과반이 넘는 65.3%를 차지하고 있어, 정부차원의 발전 및 산업부문에 대한 적극적인 감축 대책마 련이 마련이 시급한 실정이다. 표9. 2004년 한국 부문별 이산화탄소(CO2) 배출량 구 분
전기 / 난방
산업
가정
기타
합계
30.9(7.1%)
40.9(9.4%)
435.8
33.7(7.5%)
38.2(8.4%)
451.6
교통
2001
157.4(36.1%)
116.2(26.7%)
90.5(20.8%)
2002
168.5(37.3%)
115.5(25.6%)
95.8(21.2%)
(단위 : 백만톤)
2003
168.4(37.6%)
112.0(25.0%)
98.0(21.9%)
33.4(7.5%)
36.6(8.2%)
448.4
2004
185.2(40.1%)
113.5(24.6%)
97.9(21.2%)
30.8(6.7%)
34.7(7.5%)
462.1
2005
184.7(41.1%)
108.7(24.2%)
86.9(19.3%)
32.9(7.3%)
35.7(7.9%)
448.9
*비고 : 배출량은 연료 연소 시 배출량만을 산출한 수치임. *자료 : IEA/OECD,『CO2 Emissions from Fuel Combustion』 , 각 년도. 재구성 13) IEA/OECD,『CO2 Emissions from Fuel Combustion』(2007 Edition) p. Ⅰ.10
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●●지난해 발리에서 열린 제13차 기후변화협약 당사국총회에서, 의무감축 대상국이 아닌 국가들도 2013년부터 의무감축에 준하는 목표치를 설정할 것이 합의 되었다. 우리나라도 하루빨리 국제사회에 책임을 지고, 적극적인 온실가스 감축목표를 설정하고 이를 달성하기 위한 구체적이고 실효성 있는 정책을 추진해야 할 것이다.
이산화탄소 생태발자국으로 이산화탄소를 잡자
http://actonco2.direct.gov.uk/index.html
●●우리가 생활 속에서 이산화탄소 발생량을 줄이려면 시민이 먼저‘차와 이혼’ 하고,‘플러그를 뽑 고’ ,‘불편을 즐길 수’있어야 한다. 사실 지구 온난화를 경고하는 징후들은 수없이 보도되지만 이 거 대한 흐름 앞에서 개인은 한없이 작아진다.“도대체 우리가 뭘 할 수 있는가?” 에 대한 답은 간단하다. 지구 온난화의 원인을 없애거나 줄이는 것이다. 과도한 화석에너지가 지구온난화의 원인이므로 석유 와 석탄 사용을 줄이면 된다. ●●우리는 일상생활에서 이산화탄소를 수없이 배출한다. 주유소에서 석유를 주유할 때도, 도시가스 로 난방을 할 때도 이산화탄소가 배출된다. 막연하다면 이산화탄소 생태발자국을 이용하면 된다. 이 산화탄소 생태발자국은 생활 속에서 발생하는 이산화탄소 배출량(kg)을 계산해 줘서 한 사람의 일상 생활이 지구 온난화에 미치는 영향을 보여준다. 이산화탄소 생태발자국을 측정하려면 가까운 인터넷 을 접속하자. 우선 가정에서 사용하는 전기량과 난방에 사용하는 에너지원과 사용량을 묻는다. 전기 제품을 사용할 때에도 이산화탄소는 배출된다. 전기를 만들려고 석유, 석탄, 천연가스를 사용했기 때 문이다. 다음으로 대중교통에서 사용하는 에너지량을 묻는다. 물론 대중교통보다 승용차를 이용하는 것이 훨씬 더 많은 이산화탄소를 배출한다. 이렇게 난방, 전기, 교통 사용량을 기입하면 한 달 동안의 이산화탄소 발생량이 나오고 발생량에 따른 처방을 알려준다.
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●●미국에 있는 세계자원연구소는 이산화탄소 생태발자국을 활용해 이산화탄소를 전혀 배출하지 않 는 사무실 만들기를 시도했다. 1999년 4월27일부터 실천하기 시작해서 2003년부터는 100퍼센트 목 표를 달성했다. 사무실이라 에너지도 많이 사용했을 텐데 도대체 어떻게 했을까? 우선 퇴근할 때마다 컴퓨터와 모니터의 콘센트를 뽑는 것만으로 연간 2.5톤의 이산화탄소 배출을 줄였다. 종이 사용량을 10퍼센트 줄이니, 이산화탄소 4톤이 줄어들었다. 출장 가는 대신 화상회의를 했다. 그리고 사무실에 서 사용하는 전기를 상대적으로 이산화탄소를 덜 배출하는 재생가능에너지를 이용했다. 사무실 지붕 에서 에너지를 직접 생산한 것이다. 아무리 줄여도 어쩔 수 없이 배출하는 이산화탄소량은 사무실 사 람들이 함께 나무를 심어서 대체해 나갔다. 나무를 많이 심어서 이산화탄소를 흡수하게 한 것이다. 처 음 연구소 사람들이 목표로 삼은 것은 7퍼센트 줄이는 것이었고, 해마다 목표량을 늘렸다. 매번 이산 화탄소 생태발자국으로 자신들이 배출하는 이산화탄소를 계속 측정하면서 말이다. 지구온난화를 막 는 일, 일상생활에서부터 가능하다. 플러그를 뽑고 에너지 고효율 제품을 활용하는 것만으로 온난화 속도를 조금씩 늦출 수 있다.
기후변화에 적응하기 왜 기후변화 적응인가? ●●기후변화를 억제하기 위해서는 온실가스를 배출하는 화석에너지 사용을 줄여나가는, 기후변화 완 화 대책을 세워야 한다. 그러나 온실가스 배출량을 줄이는 완화대책만으로는 이미 시작된 기후변화의 ‘관성’ 을 막을 수 없다. 지금 당장 온실가스 배출량을 80% 줄이거나, 아예 방출을 하지 않는다 하더라 도, 이미 배출된 온실가스가 대기권에 남아있기 때문이다. 그렇기 때문에 우리는‘기후변화 적응대책’ 을 함께 세워야 한다. ●● ‘적응’ 이란 사회 시스템을 새로운 기상현상에 맞춰 대책을 세우는 것이다. 우리나라에서 한여름 섭씨 35도 정도는 대수롭지 않지만, 평균기온이 15도인 모스크바에 찾아온 섭씨 35도의 무더위는 생 명을 위협하는 재해가 될 수 있다. 2007년 찾아온 혹서를 식히기 위해 강이나 하천에 뛰어든 모스크 바 시민들 중에서 12명이 물에 빠져 목숨을 잃었다. 작년 같은 기간에는 1명에 불과했다. 모스크바에 서는 2년 전에도 혹서로 인해 변전시설에 과부하가 걸려 대규모 정전사태가 발생하기도 했다. 기후에 대한 적응대책을 세우지 않아 발생한 사고이다. 2001년에 발표된 IPCC 3차 보고서는 기후변화 적응 에 대해‘온실가스의 배출을 저감한다 하더라도, 대기의 변화가 진행될 것이므로, 필연적으로 대응해 야 한다’ 라고 설명하고 있다.
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찾아가는 기후 변화 교실 |기후변화
●●해수면 상승을 대비해 해안가 주민들의 안전을 확보하는 것, 기후변화로 인해 농작물의 작황에 변 화가 생길 것을 대비해, 변화된 기후에 적합한 농작물의 종자를 확보하고 경작방법을 바꾸는 것, 강력 한 태풍에 대비해 대피 시스템을 갖추고, 하수도를 정비 하는 것 등이 모두 기후변화 적응 방안이라고 할 수 있다. ●●2007년 발표된 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 4차 보고서 Working Group Ⅱ는‘기후변화의 영향, 적응, 취약성’ 이라는 보고서를 통해 인류는 생물종의 멸종, 수자원고 갈, 식량생산 감소, 해안 저지대 침수, 전염병 창궐이라는 현실에 직면할 것임을 경고한 바 있다. IPCC 보고서에 따르면, 특히 아시아 지역이 다른 대륙에 비해 기후변화에 취약한 것으로 드러났다. 또 기후변화 영향에 특별히 취약한 계층이 있는데, 예를 들면 폭염은 건장한 성인에 비해 어린이나 노 인이 위험에 더 많이 노출되어 있다. 유럽에서는 2003년 폭염으로 노인들을 포함 15.000여명이 사망 했으며, 2005년 7월에도 폭염으로 112명이 사망했는데, 이중 66명이 75세 이상 노인인 것으로 밝혀 졌다. 밀폐되고 냉방 및 통풍이 잘 안 되는 공간에서 일하는 사람들도 폭염에 더 민감한 하다 태풍이 나 집중호우의 경우에도, 반지하에 사는 저소득층이나 농업 및 어업에 종사하는 사람들이 상대적으로 더 큰 피해를 입게 마련이다. 이처럼 기후변화의 영향을 모든 사람이 똑같은 강도로 받는 것이 아니 다. 따라서 기후변화에 취약한 사회경제적 약자들을 돌봐야 한다.
슈퍼태풍
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●●2005년, 미국 남부지방을 강타한 400년 빈도의 허리케인‘카트리나’ 는 피해규모 140조원, 지역 주민들의 자살률 9배 증가라는 기록들을 남겼다.‘슈퍼태풍’카트리나로 인해, 미시시피강 제방이 무 너져 뉴올리언스 지역의 80%가 침수됐다. 약1,500명이 숨지고 80만 영의 이재민이 발생했다. 특히 저소득층의 경우, 자동차가 없어 대피하지 못한 탓에 인명피해가 더욱 컸다. 카트리나는 처음 발생했 을 때는 플로리다 지역에 큰 피해를 입히지 않았으나, 멕시코만의 높은 수온과 결합해 초대형 허리케 인이 되었다. 카트리나는 기후변화의 결과물인 것이다. 카트리나는 미국인들에게 9.11 못지않은 충격 을 안겨다 주었다. 허리케인 카트리나에 대한 부시 행정부의 대처 능력은‘이라크 전쟁’ 과 함께 두고 두고 혹독한 비판을 받고 있다. 표10. 세계 각국의 기후변화로 인한 재해 현황 구
분
원
인
재해 현황 피해액
2003년 서유럽 폭염
2004년 인도네시아 쓰나미
2005년 미국‘카트리나’
CO2증가로 인한
지진(유라시아판과 인도판
멕시코만 난류의 만남
지구온난화
충돌) + 해수 온도 상승
→ 초대형 허리케인
프랑스 : 약 15,000명
사망자 : 약17만, 7,000명
사망자 : 약 1,500명
유럽전역 : 약 35,000명
사상자 : 약 30만명
80만명 이재민 발생
약130억 달러(유럽전역)
약 107억 3,000만 달러
약 1,350억 달러
세계은행 및 각 국가,
각 주(state)단위 기후변화
기업의 복구금액 지원
적응대책 마련
폭염 경보제 시행 /
피해복구 및
폭염발생시 행동요령
이후 대책
대국민 교육 및 홍보
●●국내에서도 대규모 태풍이 빈번하게 발생하고 있다. 2002년‘루사’ , 2003년‘매미’ 등의 강력한 태풍으로 가장 많은 피해를 입었던 강원도는, 각각 2조 9,800억 원과 8,500억 원의 피해를 입었다. 전국적으로는 당해연도 GDP의 1%에 해당하는 손실을 입었다. 2006년 가을 강원도 지역에 태풍과 함 께 온 집중호우로 많은 서민들이 삶의 터전을 잃었다. ●●2007년 여름, 기상청은 한반도에도 카트리나와 같은 강력한‘슈퍼태풍’ 이 발생할 가능성이 높다 고 경고한 바 있다. 태풍을 일반적으로 5등급으로 나눌 때, 4등급 이상을 슈퍼태풍이라고 하며, 이는 초속 67m 이상의 강풍과 하루 1,000mm 이상의 폭우를 동반한다. 슈퍼태풍은 자동차를 뒤집고, 대형 구조물을 부술 수 있는 엄청난 위력을 가지고 있다. 제주대학교 문일주 교수의 연구에 따르면, 태풍의 강도를 결정짓는 요소 중 가장 중요한 것은 해수면 온도인데, 지구온난화 때문에 한반도 연안 온도가 갈수록 높아지고 있어, 슈퍼태풍이 발생할 위험이 그 만큼 크다고 예상하고 있다. 표11. 2001~2005년 주요 풍수해 피해원인 및 피해규모 구분
2001년
2002년
2003년
2004년
2005년
주요원인
여름철 호우
태풍 ‘루사’ 호우
태풍‘매미’
여름철 호우
대설, 호우
피해액(백만원) 2005년 환산금액
1,387,465
6,774,905
4,777,768
1,256,737
1,049,839
출처 : 소방방재청, 2005『2005 재해 연보』
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폭염
●●2003년 프랑스에서는 폭염으로 인한 사망자가 1만 5,000명에 달했고, 유럽 전체로는 3만 5,000 명이 생명을 잃었다. 기온으로만 보면 생명을 앗아갈 만한 극심한 폭염이 아니었지만, 프랑스 사람들 이 지금껏 경험해보지 못한 더위였기에 무방비 상태였던 사람들이 목숨을 잃었다. 프랑스의 폭염 피 해는 기후변화가 우리가 상상하는 것과 달리 바른 속도로 이상기후를 만들어 내고 있으며, 인간의 몸 이 아직 적응할 수 있는 준비가 안됐기 때문에 발생한 것이라고 할 수 있다. 우리나라도 1996년 이후, 여름철 폭염이 10일 이상 지속되는 사례가 꾸준히 증가하면서 연도별 사망자 수도 증가하고 있는 추 세다. 환경부에 따르면, 1994~2005년 여름철 서울·대구 등 대도시 지역에서 더위로 인한 사망자는 2,127명으로, 기상재해로 인한 사망·실종자(1,219명)보다 많은 것으로 나타났다. ●●폭염이 계속되면 심장질환·고혈압·호흡기질환 등으로 인한 사망이 증가하고, 노인들의 건강에 큰 영향을 미치는데, 열 방출을 위해 피부로 혈액을 더 많이 보내는 과정에서, 심장이 큰 부담을 느끼 게 되기 때문이다. 또한, 폭염 현상은 농촌지역보다 열섬현상 등으로 높은 기온을 나타내는 도시지역 거주자에게 더 큰 피해를 준다.
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열대야 ●●열대야란 조사 지점의 일 최저기온이 25℃ 이상인 날을 말하는 것으로, 현재 더위를 표시하는 주 요 기후 통계 값으로 사용된다. 기상청의 자료를 분석해 보면, 평년(1971년~2000년)에 비해 지난 5년 간(2002년~2006년) 주요 관측지역 10곳 중 7개 지역에서 열대야 일수가 증가 한 것으로 나타났다. 그 중 열대야 일수가 가장 많게 나타난 지역은 제주도로 19.4일을 기록했는데, 이는 평년에 비해 4.4 일 늘어난 것이다. ●●포항의 경우는 열대야 일수가 평년 8.5일에서 최근 5년 사이에 13.2일로 4.7일이 증가해 가장 높 은 증가율을 보였다. 목포는 8.7일에서 12일로 3.3일 늘어났고, 강릉은 6.3일에서 8.6일로 2.3일 늘어 났다. 한편, 10개 지역 중 인천, 부산, 광주 3곳은 오히려 열대야 일수가 줄어든 것으로 나타났다. ●●기상청에 따르면 우리나라 열대야 일수는 1900년대 초반에 비하여 최근 들어 2배 이상 증가하는 경향을 보이고 있으며, 지구 온난화에 의한 영향으로 제주지역은 아열대 기후로 변하고 있다. 표11. 평년(1971~2000)과 지난 5년간(2002~2006)의 7~8월 열대야 평균 일수 비교 구 분
서울
인천
강릉
대구
부산
목포
전주
제주
포항
광주
1971~1980
4.3
2.1
6.2
6.9
8.7
10.8
7.1
10.2
4.2
6.0
1981~1990
4.6
3.0
5.0
7.9
10.3
5.0
5.7
14.0
8.6
7.0
1991~2000
9.4
5.9
7.8
11.3
11.6
10.3
9.3
22.4
12.6
11.9
평년(30년)
6.1
3.7
6.3
8.7
10.2
8.7
7.3
15.5
8.5
8.3
5년( ‘02~’ 06)
7.0
1.4
8.6
11.0
5.4
12.0
7.6
19.4
13.2
7.6
*비고 : 평년은 1971년~2000년까지 30년간을 의미함. *자료 : 기상청 요청자료. 재구성, 2008. 3.
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찾아가는 기후 변화 교실 |기후변화
참｜고｜자｜료 엘 고어(2006). 엘고어의 긴급환경리포트“불편한 진실” . 좋은 생각 기상연구소 기후 연구실(2004). 『한반도 기후 100년 변화와 미래 전망』 권원태, 백희정, 최경철, 정효상(2005). “국가 기후변화 적응 전략 수립 방안에 관한 연구,” Journal of Atmosphere, 15, 4,pp.213-227. 장주영 외(2007).[2007 한국환경 보고서]중 2006 환경신호등: 한국 환경질 변화에 관한 보고서. 녹색사 회연구소. 윤순진(2005) 기후 변화와 한국 사회의 대응 IPCC(2007). “Contribution of Working Group Ⅰ to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change" IEA/OECD,『CO2 Emissions from Fuel Combustion(1971-2004)』 Paris 에너지·기후(2007) 푸른경기 21. 환경교재 (1~4장) 에너지와 기후변화에 대한 통계는 (사)녹색연합 부설 녹색사회연구소의 [한국환경보고서 2008]
37
03
신재생에너지 찾아가는 기후 변화 교실
바람과 물과 태양이 만들어내는 재생가능에너지 재생가능에너지란 무엇인가? ●●재생가능에너지는 태양, 소수력, 바이오매스, 풍력, 지열 등과 같이 재생 가능한 자연자원으로부 터 얻는 에너지를 말한다. 재생가능에너지는 환경오염을 일으키지 않는 친환경적인 에너지이다. 또한 고갈 우려가 없기 때문에 화석에너지가 없는 나라에서도 재생가능에너지를 잘 활용하면 에너지를 생 산해낼 수 있다. 초기 설치비용은 많이 들지만 한번 설치를 해놓으면 비싼 연료를 계속해서 공급하지 않아도 된다. 반면 에너지 밀도가 낮아 많은 양의 에너지를 필요로 하는 곳에서는 실용성이 떨어진다. 태양에너지나 풍력 등은 기상 조건의 변화에 영향을 많이 받기 때문에 보조 설비를 갖추어야 하고, 소 규모 발전에 적합하다. ●●재생가능에너지의 종류에는 여러 가지가 있지만 대부분 태양으로부터 온다. 바람은 공기가 태양 에너지를 받아서 이동하기 때문에 생기고 물의 흐름도 햇빛을 받아 증발할 수증기가 비가 되어 내려 오기 때문에 발생한다. 바닷물이 햇빛을 받아 온도차가 일어나기 때문에 파도와 해류가 발생하고, 바 이오에너지로 활용할 수 있는 나무나 식물도 광합성을 통해 만들어지기 때문에 태양에너지 원천이라 고 할 수 있다. 우리나라 법 중에서는‘신에너지 및 재생 에너지 개발·이용·보급 촉진법’ 에 따라 재 생 가능 에너지원을 규정하고 있는데, 태양광, 태양열, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양 에너지, 폐기물 에너지와 같은 8개 분야가 있다.
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찾아가는 기후 변화 교실 |신재생에너지
태양광 에너지 ●●태양광 발전은 태양 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 기술이다. 태양광 전지를 이용하면 햇빛 을 바로 전기로 바꿀 수 있다. 태양광 전지의 작 동 원리를 이해하려면 무수한 에너지 입자, 광자 들로 이루어진 빛에서 출발해야 한다. 반도체로 만들어진 태양광 전지에 광자가 투입되면 전자의 이동이 일어나 전류가 흐르고 전기가 발생한다. ●●여러 개의 태양전지를 연결한 것을 태양광 전지 모듈이라고 한다. 태양광 발전시설 연결 시
대전국립중앙과학관 ▲
스템은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 계통 연계형 시스템과 독립형 시스템이다. 우리나라에서 일반 적으로 사용되고 있는 종류는 계통 연계형이다. 계통 연계형은 태양광 전지판, 즉 모듈 어레이가 인버 터에 연결되어 있고, 인버터가 가정의 전력계통망과 연결되어 있다. 태양광 발전기에서 생산된 전기 를 가정이나 건물에서 먼저 이용하고, 남는 전력을 지역 전력망에 연결해 공급하는 형태이다. 사용하 고 남은 초과 생산 전력을 계통을 통해서 전력회사로 보내거나 판매 할 수 있으며, 전력 생산이 부족 한 경우에는 전력회사로부터 전력을 받아서 사용할 수 있다. 독립형 시스템은 기존의 전력 계통과 분 리된 방식으로 축전지에 태양광 전력을 저장하고 사용하는 방식이다. 독립형 시스템은 전력망이 연 결되어 있지 않은 도서지역이나 통신, 양수 펌프, 안전표지, 가로등과 같은 소규모 전력공급용으로 많 이 사용하고 있다. ●●대피소에 50W정도의 태양광 발전기를 설치하고, 하루에 5시간 태양빛을 받아 전기를 생산한다 고 가정해보자. 그럼 하루에 250Wh를 생산한다. 에너지 절약형 전등 하나가 10W이기 때문에 전등을 10시간 사용하면, 100Wh가 된다. 나머지 150Wh로 5W짜리 라디오를 10시간 듣고, 25W짜리 소형 텔레비전을 4시간 청취할 수 있는 것이다.
태양열 에너지 ●●빨래를 바깥에 널어놓으면 시원한 바람과 태 양빛이 빨래를 말려준다. 찬물을 햇볕이 잘 비취 는 곳에 오래두면 물이 미지근해지기도 한다. 인 류는 오래전부터 이런 방식으로 태양열을 이용 남선공원종합체육관 ▲
39
해왔다. 그런데 이런 태양열의 이용해서 온수 급탕과 지역난방에도 활용할 수 있다. 온수를 생산하려 면 우선 태양빛을 모은다. 이런 기능은 검은색으로 된 집열판이나 진공관형 집열 장치가 맡는다. 평판 형 집열판은 윗부분이 투명한 유리로 덮여있고, 그 속에 햇빛을 흡수해서 뜨거워진 액체가 흐르는 관 이 들어 있다. 집열판의 열매체는 물에 부동액을 섞은 액체로 먼저 70-80℃ 정도로 데워진 후 열 전 달관으로 간다. 열 전달관은 온수 저장 탱크 안에 있는 물을 데우고 그렇게 데워진 물을 각 수도꼭지 로 연결되어 있다. ●●태양열 이용시설은 다른 재생 에너지에 비해 비교적 간단한 기술과 저렴한 가격을 자랑한다. 그러 나 봄과 여름에는 일조시간이 기록 자원이 풍부해 충분히 이용할 수 있지만, 겨울철 온수나 난방 시설 이 더욱 많이 필요한 시기에 충분히 공급될 수 없다는 단점을 가지고 있다.
풍력에너지 ●●덴마크는 풍차를 이용해 곡식을 빻거나 기계 를 돌리는데 사용해왔다. 풍력발전기는 날개는 바람에 의해 돌아가며 그 속도는 바람이 세게 불 수록 빨라진다. 바람의 세기가 1초의 평균 4m 이 상이면 풍력발전기를 세울 수 있다. 바람이 풍력 발전기 날개를 회전시키면 발전기를 작동시켜 전기를 생산한다. 가장 큰 풍력 발전기는 기둥높 이가 100미터, 날개의 지름이 80미터에 달하는 데 발전용양이 2MW나 된다. 여기서 발생하는
한국에너지기술연구원 ▲
전기로 약 2,000가구가 사용할 수 있다. 풍력 발 전기는 바다에도 설치할 수 있는데 이것을 해양 풍력발전기라고 부른다. ●●풍력발전은 전력 생산이 규칙적이지 못하는 단점이 있다. 바람이 불면 강한 전력을 생산할 수 있 지만, 바람이 멎으면 당장 한 시간 뒤 생산되는 전력량이 급감할 수도 있다. ●●반면 전력에 대한 수요는 일정하게 유지되기 때문에 이 문제의 대안을 찾기 위해 풍력발전기 수를 늘이거나 전기를 저장하는 방법을 고안하기도 한다.
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찾아가는 기후 변화 교실 |신재생에너지
바이오매스 에너지 ●●바이오매스(Biomass)란, 생물을 나타내는 “바이오(Bio)” 와 양을 나타내는“매스(mass)” 의 합성어로 생태학에서 사용하는 용어이다. 일반 적으로는 에너지로 이용할 수 있는 식물이나 생 물을 의미하며, 바이오매스에너지 자원이라 할 수 있다. 바이오매스에는 수목, 풀, 해초, 미세조 류(플랑크톤), 농산폐기물, 임산폐기물, 축산폐 기물, 자연자원을 원재료(썩을 수 있는 물질)로 하는 도시 폐기물 등이 있다. 쉽게 말해 썩을 수
한국에너지 기술연구원내 바이오에탄올 ▲
있는 식물을 기본으로, 먹이사슬 맥락에서 식물 을 먹는 동물과 동물에서 나온 물질까지 포함한다. 식량으로서의 농산물과 관상용 초목 등은 통상 바 이오매스라고 하지 않는다. ●●인간은 바이오매스인 목재나 마른 볏짚 등을 예전부터 연료로 사용하여 왔다. 마른 잎과 짚으로 밥을 짓거나 장작불로 증기기관차를 굴리고 횃불로 어둠을 밝히는 것은 바이오매스를 직접 이용한 것 이다. 목재를 구워 숯을, 미생물을 사용해 알코올과 메탄가스를, 풀이나 짚을 썩혀 퇴비를 만드는 일 은 바이오매스의 변환이용이라고 할 수 있다. ●●유기체들은 태양빛을 흡수하는 녹색 식물의 광합성 작용으로 생성된다. 유기체는 광합성을 통해 대기 중 이산화탄소를 흡수하기 때문에 이를 에너지원으로 사용했을 때 발생하는 이산화탄소는 새롭 게 더 추가되는 것이 아니라 생장과정에서 흡수한 것을 다시 방출하기 때문에‘재생가능에너지’ 로간 주한다. 그러나 목질계의 경우 수림이 새롭게 조성되거나 한번 사용한 바이오매스 자원이 회복할 시 간을 두지 않고 계속해서 사용한다면 결국 고갈 될 수밖에 없다. ●●목재는 오래전부터 목재 그대로를 쓰거나 우드칩 또는 펠렛으로 만들어 가정용 난방으로 주로 이 용해 왔다. ●●음식물 쓰레기, 분뇨 등에 들어 있는 유기물은 처리 과정에서 박테리아를 통해, 메탄을 생성한다. 이 메탄가스를 태우면 열과 전기를 생산해 낼 수 있다. 식물의 씨앗이나 곡식을 낱알을 가공해 운송수 단의 액체연료로 사용 할 수도 있다. 유채는 바이오 디젤을 밀과 사탕무는 에탄올을 만들어낸다. 바이 오디젤은 경유차에 에탄올은 휘발유차에 연료로 사용한다.
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소수력 에너지 ●●강물이 흐르는 곳에 댐을 만들고, 댐의 수문 을 열러 물이 빠져나가게 하면 물은 빠른 속도로 떨어지면서 터빈을 움직인다. 이 터빈에는 전기 를 생산하는 교류발전기가 연결되어 있다. 물의 위치 에너지가 운동에너지로 전환된 후 전기가 만들어지는 것이다. 세계적으로 원자력 발전소 보다 수력발전소에서 생산하는 전기가 더 많다. 하지만 대형 댐은 환경에 미치는 나쁜 영향이 너 무 크기 때문에 재생 가능 에너지가 아니다. 자
대청호 ▲
연을 크게 훼손하고 생태계를 파괴한다. 중국에서 건설한 삼협댐은 200만 명의 원주민을 강제로 이주 하도록 했으며, 토사가 댐 아래에 쌓여 매번 준설 작업을 해야 한다. ●●앞으로 삼협댐으로 인해 주변의 기후가 변하고 생태계가 파괴되는 등의 환경적인 문제는 더욱 심 각해질 것으로 보인다. 용량이 10kw 미만인 소력발전소를 소수력이라고 한다. 소규모 설비인데다 낙 차가 큰 곳에 관을 설치해 관속의 물의 힘으로 터빈을 돌리는 것과 흐르는 물을 그대로 통과시켜서 발 전기를 돌리는 두 종류가 있다. 물의 흐름에 따라 만들기 때문에 수로식 발전소를 통해 전기를 생산한 다. 프랑스에서는 1700개의 소형 수력 발전기가 전기 생산망에 연결되어 있다.
지열 에너지 ●●지구 내부로 들어갈수록 온도가 점점 높아져 서 지하 40킬로미터만 해도 1,000℃에 달한다. 이러한 땅의 뜨거운 온도를 활용하는 사례가 바 로 온천이라고 할 수 있다. 대부분의 지열은 화 산 활동이 활발한 지역에서 효율이 높다. 이탈리 아와 뉴질랜드에서 화산지대에서 150-300℃에 이르는 물을 얻어 그 물로 직접 터빈을 돌려 전기 를 얻는다. 50-80℃의 물을 이용해서는 주택이 나 사무실에 난방을 공급한다. 그보다 온도가 더 낮은 20-30℃의 물은 열펌프를 이용해 난방용 으로 사용한다. ●●지열의 문제점은 지하수를 활용하면서 수질오염 논란이 벌어진다는 점이다.
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대덕컨벤션센터 ▲
찾아가는 기후 변화 교실 |신재생에너지
수소 에너지 ●●수소는 산소분자와 반응해 물을 생성한다. 이러한 반응과정에서 강한 에너지를 방출하기 때문에 연료전지를 이용하면 전기를 생산할 수 있다. 연료전지는 일종의 발전장치로 연료의 산 화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기 에 너지로 변환시켜준다. 연료 전지는 한 번 쓰고 버리는 보통 전지와 달리 연료(수소)가 공급되면 계속해서 전기와 열을 생산한다. 다른 전지와 마 찬가지로 양극(+)과 음극(-)으로 이루어져 있는
한국에너지기술원 내 수소충전소 ▲
데, 수소연료전지는 음극으로 수소가 공급되고 양극으로는 산소가 공급된다. 음극에서 수소는 전자와 양성자로 분리되는데, 전자는 회로를 흐르면서 전류를 만들어 낸다. 전자는 양극에서 산소와 만나 물을 생성하기 때문에 연료전지의 부산물은 물이 된다. ●●수소에너지가 갖고 있는 단점은 자연계에 존재하는 수소의 양이 많지 않기 때문에 인위적으로 수 소를 만들어야 한다는 점이다. 그렇기 때문에 수소에너지를 재생가능에너지로 볼 수 있는가에 대해서 는 논란이 계속되고 있다. 수소를 에너지원으로 사용하기 위해 다른 에너지원이 필요하기 때문이다. 수소를 얻기 위해 순수한 물에 전기 반응을 일으키기도 하는데, 이 때 전기가 필요하다. 수소는 폭발 성이 강한 물질이고 -253℃에서 액체로 변환되기 때문에 저장방식, 수명, 연료전지 비용 등 개선해야 할 점이 많다.
한국의 재생가능에너지 보급률 ●●우리나라는 2011년까지 1차 에너지 중 신·재생에너지14) 비율을 5%로, 전력 중 비율을 7%로 높 인다는 목표를 세우고 추진하고 있다. 2006년 현재 1차 에너지에서 신·재생에너지가 차지하는 비율 은 2.24%에 불과하다. 이 가운데 폐기물 에너지가 차지하는 비율이 76.1%, 수력발전이 16.6%, 바이
14) 신·재생에너지 : 우리나라에서 신·재생에너지는「신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법」제 2조에 의해 기존의 화석 연료를 변환시켜 이용하거나(신에너지) 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하는 재생가능한 에너지를 변화시켜 이용하는 에너지(재생가능 에너지)로서, 태양, 바이오, 풍력, 수력, 연료전지, 석탄 액화 가스화 및 중질잔사유 가스화, 해양, 폐기물, 지열, 수소 등 11개 분야를 말함 -신에너지 : 연료전지, 석탄 액화 가스화 및 중진잔사유 가스화, 수소에너지 등 3개 분야 -재생에너지 : 태양열, 태양광, 바이오, 풍력, 수력, 지열, 해양, 폐기물 등 8개 분야
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오 5.3%를 차지하고 있다. 나머지 태양열(0.6%), 태양광(0.1%), 풍력(1.1%), 연료전지(0.03%), 지역 (0.1%)를 다 합해도 2.1%에 지나지 않는다. 정부가 발표한 2002년의 신·재생에너지 비율은 1.4%였 으나, 2003년 이후부터는 재생가능에너지라 보기 어려운 대수력을 수력에 포함시켜 전체 비율이 2% 대에 진입한 것으로 발표하고 있다. 국내통계에서는 폐기물 소각열을 포함한 11개 에너지를 신·재생 에너지로 구분하고 있는 반면, OECD/IEA는 재생가능에너지의 기본적인 개념에 따라 폐기물을 제외 하고 통계치를 산정하고 있다. 폐기물 부문의 구성을 자세히 살펴보면 전체의 절반에 가까운 181만 TOE가 폐가스이며, 시멘트공장에서 폐타이어나 폐합성수지 등을 태워 열량을 내는 시멘트킬른보조 연료와 폐유업체에서 판매하는 정제연료유와 같은 환경적으로 논란의 중심에 있는 연료가 차지하는 부분이 지나치게 많다. 2004년부터 1차 에너지 중 재생가능에너지 비율이 0.5%, 전력 중 비율이 1.3%로 나타나 신재생에너지 발전량은 감소 추세를 보이고 있다. 1990년 한국의 1차 에너지 중 재생 에너지 비율은 0.6%, 전력 중 재생에너지 비율은 6%였다. 그러나 2006년에는 1차 에너지 중 재생에 너지 비율이 2.24%, 전력 중 비율이 1.02%로 나타나 전력 중 비율은 오히려 감소하였다. 이는 신·재 생에너지를 확대하려는 노력이 더디게 진행됨과 동시에 전체 에너지 소비량이 급속히 증가함에 따라 발생한 결과이다. 정부는 2011년까지 전력 중 신재생에너지 발전 비율을 7%를 높인다는 목표를 세우 고 있지만 지금으로서는 달성 여부가 불투명하다. 신·재생에너지 중심의 에너지 전환에 대한 비전과 정책 마련이 시급하게 요구된다. 한편, 2005년 기준 OECD 국가들의 1차 에너지 가운데 재생에너지 비중은 5.9%이고, 전력 중 비중은 15.0%이다. 표12. 신·재생에너지 원별 현황 구
(단위 : 천TOE, %)
분
2001
2002
2003
2004
2005
2006
폐기물
2,308
2,733
3,039
3,313
3,706
3,975
수
력
21
28
1,226
1,082
919
867
바이오
82
117
131
135
181
274
태양열
37
34
33
36
35
33
력
3
4
6
12
32
60
태양광
2
1
2
3
4
8
1
2
6
풍 지
열
연료전지
2
신·재생에너지 합계
2,453
2,917
4,437
4,582
4,879
5,225
1차에너지 중 비율(%)
1.24
1.4
2,06
2.08
2.13
2.24
*비고 : 2003년 이후 수력에는 소수력 외에 대수력을 포함시켰음. *자료 : 산업자원부/신·재생에너지센터.「2006년 신·재생에너지 통계」 ,2007.
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찾아가는 기후 변화 교실 |신재생에너지
표13. 총 발전량 대비 신·재생에너지 발전량 (단위: 천MWh, %)
구 분 총 발전량 신·재생에너지 발전량
2002
2003
2004
2005
2006
306,474
322,452
342,148
364,639
381,181
2,078
2,001
1,550
1,516
1,751
0.07
1.56
1.33
1.08
1.02
비율(%)
*비고 : 2003년 이후 수력에 대수력을 포함시켰음. 총발전량은 양수발전을 포함한 수치임. *자료 : 산업자원부/신재생에너지센터 「2006년 , 신·재생에너지 통계」 , 2007.
표14. 주요 국가의 재생가능에너지 비중(2005년) (단위 : %)
구 분
한국
독일
영국
스웨덴
미국
일본
OECD
1차에너지 중 신·재생에너지비율(%)
0.5
4.6
1.6
28.4
4.4
3.0
5.9
전력 중 비율
1.0
10.1
4.3
51.3
8.5
9.1
15.0
*자료 : IEA/OECD,『Renewables Information』 , 2007. *IEA/OECD는 폐기물을 제외하고 통계를 산정하므로 국내통계치와 다른 결과 통계치가 산정되었습니다.
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표15. 전국 전력자립도 지 역
발전량 (GWh)
서 울
1,249
부 산 대 구
소비량 (GWh)
차렵도 (%)
41,824
2.9%
36,526
17,219
212%
137
12,622
1%
인 천
39,110
18,695
209%
광 주
17
6,441
0.26%
대 전
217
7,506
2.8%
울 산
10,416
21,556
48.3%
경 기
16,694
73,310
22.8%
강 원
5,262
12,993
40.4%
충 북
1,189
15,351
7.7%
충 남
82,799
25,004
331.1%
전 북
793
14,408
5.5%
전 남
60,806
19,501
311.8%
경 북
73,949
34,010
217.4%
경 남
49,935
25,381
196.7%
제 주
2,073
2,899
71.5%
*자료: 산업자원부/에너지경제연구원, 『지역에너지 통계연보』 , 2007. 서울은 엄청난 양의 전력을 소비(41,824GWh)하면서도 전력생산자립도는 2.9%에 불과하다. 광주, 대전, 대구, 충북, 전북의 전력자립도는 10% 내외이다. 반면 충남은 무려 331.8%에 달하며, 전남, 경남, 부산, 경북, 인천은 전력자립도가 100%이상이다. 이들 지역에 대규모 원자력발전시설과 화 력발전 시설이 입지해있다. 대형발전소가 입지한 지역에서는 에너지 생산과 수송으로 인한 피해 를 감수해야 하는 반면 에너지를 대량소비 하는 지역에서는 편익만 취하고 있다. 원자력발전소와 화력발전소 입지를 둘러싼 지역갈등은 심각한데, 앞으로도 이러한 불평등 현상은 더욱 심각해질 것으로 보인다. 3차 전력수급 기본 계획에 따르면 2015년까지 영흥, 당진, 태안 등 서해안 중부권 에만 25기의 대규모 화력발전소가 가동되고, 고리-월성에는 14개의 핵발전소가 가동되는 등 특 정지역에 발전소가 편중되는 현상은 더욱 심화된다. 지역의 에너지 소비를 최대한 줄여서 전력자 립도를 높이기 위한 노력을 기울여야 한다.
46
찾아가는 기후 변화 교실 |신재생에너지
참｜고｜자｜료 폴 마티스(2006). 재생에너지란 무엇인가? 민음사 출판 그룹(주) 황금기지. 환경운동연합(2007.8).지구를 병들게 하는 에너지, 지구를 살리는 에너지. 환경운동연합. 환경운동연합(2002).‘미래’ 를 위한 에너지 교육 - 우리 생활과 에너지. 환경운동연합. 이유진 외(2007).[2007 한국환경 보고서]중 2006 환경신호등 : 한국 환경질 변화에 관한 보고서. 녹색사 회연구소. 기스베르트슈트로트레스(2004) 바람과 물과 태양이 주는 에너지. 창비. 혼마 미야코(2001). 환경 가계부. 환경운동연합. 에너지·기후(2007) 푸른경기 21. 환경교재 에너지와 기후변화에 대한 통계는 (사)녹색연합 부설 녹색사회연구소의 [한국환경보고서 2008]
47
04
에너지 절약 찾아가는 기후 변화 교실
에너지 절약과 에너지 효율 에너지를 어떻게 쓸 것인가? ●●우리나라는 사용하는 에너지의 97%를 외국으로부터 수입하고 있다. 에너지 수입량을 점점 줄려 나가기 위해서는 먼저 에너지 사용을 줄여야 한다. 가정에서 가장 쉽게 에너지를 절약할 수 있는 방법 은 주택에서 열이 빠져나가는 곳을 찾아서 막는 것이다. 벽과 지붕, 통풍구, 창문 등을 통해 많은 열이 새고 있다. 새는 열은 지붕과 벽에 단열재를 사용하고, 이중창을 설치하면 막을 수 있다. 유럽에서는 에너지를 아주 적게 사용하도록 설계한 패시브 하우스(Passive House)가 확산되고 있다. 패시브 하 우스는 자연형 태양건축물로 태양에너지 이외의 전체 에너지 소비량이 제곱미터당 30킬로와트시 (kWh)를 넘으면 안된다. 보통 건물 에너지 사용량의 10분의 1 정도로 난방을 거의하지 않는다. 그렇 게 만들기 위해 해가 비칠 때 가능한 많은 햇빛을 받아들이고, 내부의 열은 가능한 한 적게 밖으로 내 보내는 단열 설비를 해야 한다. 에너지 절약만 전문으로 하는 기업(ESCO, Energy Service Company)도 있다. 개인이나 기업을 대신해서 에너지절약전문기업이 에너지 절약 시설에 투자를 하 고 에너지 절감액으로 투자비를 회수하는 제도이다. ●●에너지 절약과 더불어 중요한 것이 에너지를 효율적으로 사용하는 것이다. 에너지의 효율적 이용 이란 같은 효과를 얻으면서도 에너지를 덜 사용함으로써 환경과 건강에 미치는 해도 줄이고 비용도 절감하는 것이다. 에너지 효율성이 높은 고효율 형광등은 75W짜리 백열등과 같은 밝기를 유지하면서 도 15-17W의 전력만으로 작동한다. 고효율 형광등은 일반 백열등보다 12배나 오래 사용할 수 있다. 그렇기 때문에 전자제품을 구입할 때 에너지소비효율등급이 높은 제품을 구매하는 것이 좋다. 정부는 효율관리제도, 절전형 기기보급제도, 고효율 에너지 기자재 인증제도 등을 운영하고 있다.
48
찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 절약
●●생활속에서 에너지를 절약할 수 있는 다양한 방법이 있다. 전자제품이 꺼져 있지만 전원에 연결되 어 있을 때 흐르는 전기를 대기 전력이라고 한다. 대기 전력은 전원 코드를 뽑아 차단할 수 있는데, 사 용할 때마다 콘센트에 끼웠다 뺐다 하는 것이 매우 번거롭기 때문에 멀티탭을 이용하면 간단히 대기 전력을 차단할 수 있다. 식생활도 에너지 사용과 밀접한 관련이 있다. 육식을 하는 것이 채식을 하는 것보다 더 많은 에너지를 소비한다. 1cal의 고기를 생산하기 위해서는 약 10cal의 곡식이 필요하기 때 문에, 고기 위주의 식사를 하는 것은 곡식과 야채 위주의 식사를 하는 것보다 10배나 많은 에너지를 소모한다. 또 제철음식을 먹는 것도 에너지를 소비를 줄이는 길이다. 겨울철에 딸기를 생산하기 위해 서는 비닐하우스에서 난방을 통해 인위적으로 온도를 높여야 하기 때문이다. 내복을 입거나 교통수단 으로 대중교통이나 자전거를 이용하는 것도 좋은 방법이다.
49
절전 생활 수칙 체크(확인)하기 전기 전기절약 생활습관 1. 에너지 표시제품 (에너지소비효율등급, 에너지 절약, 고효율 기자재)을 구분하여 가급적 1등 급 제품을 구입한다. 2. 사용하지 않을 때에는 전기전자제품의 스위치를 끈다. 3. 냉난방은 될 수 있는 한 적정온도를 준수하고 적게 사용한다. 4. 대기전력을 줄인다. 5. 열원(난방, 조리)으로는 되도록 가스나 석유를 쓰고 전기를 사용하지 않는다. 6. 냉장고는 벽에서 10cm 이상 거리를 두고 설치한다. 7. 냉장고는 60%만 채우고 가급적 여는 횟수를 줄인다. 8. 선풍기는 풍속(강·중·약)을 바꿀 때마다 10W의 전기가 낭비한다. 9. 세탁기는 용량에 맞게 한꺼번에 모아서 세탁한다. 10. 텔레비전 리모콘도 한 번 쓸 때마다 3W의 전력이 소모된다. 11. 40W 형광등 기구보다 32W 형광등 기구가 20~30% 절전효과가 있다. 12. 전자레인지는 플러그를 뽑지 않을 경우, 하루 종일 시간당 5W의 전력을 소모한다. 13. 에어컨은 가급적 냉방설정온도를 27도로 설정하고 에어컨보다는 선풍기, 선풍기보다는 부 채를 이용한다. 14. 겨울철 난방온도는 18℃이하로 한다. 15. 전기밥솥에 비해 가스압력밥솥은 사용하면 60%~70%가 절약된다.
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찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 절약
전기절약 가계부
구분
전년동월 금년 월 사용량 사용량 (kWh) (kWh)
전기요금
Co2
원
계수
1월
0.4364
2월
0.4364
3월
0.4364
4월
0.4364
5월
0.4364
6월
0.4364
7월
0.4364
8월
0.4364
9월
0.4364
10월
0.4364
11월
0.4364
12월
0.4364
합계
0.4364
이산화탄소 발생량 (kg)
비
고
증감원인
(참고사항) 이산화탄소 발생량(kg) = 전기소비량(kWh)×0.4364tonCO2/Mwh (전기 배출계수)
51
가스 가스절약 생활습관 1. 가스레인지 불꽃세기를 한 단계 낮춥시다. 2. 가스레인지 불꽃을 조리기구 바닥에 닿을 정도로만 켜고 바닥이 넓은 조리 기구를 사용하면 연료낭비가 줄어듭니다. 3. 태양열 온수기를 설치하여 사용합시다. 4. 보일러를 청소하면 열효율이 올라가고 고장이 줄어듭니다. 5. 창문을 복층유리나 이중창으로 바꾸면 냉난방비가 줄어듭니다. 6. 주택단열시공을 철저히 하여 새어나가지 않게 한다. 7. 겨울에는 채광, 여름에는 차광에 신경을 씁시다. 8. 겨울에는 내복입기를 생활화 합시다. 9. 온 가족이 함께 식사를 합시다. 10. 압력밥솥을 사용하여 조리시간을 단축합시다. 11. 욕조에 물을 받아놓고 목욕하기 보다는 가급적 샤워를 합시다. 12. 조리기기가 불꽃의 가운데에 위치하도록 조절합시다. 13. 바닥이 넓은 조리기구를 사용하고 불꽃을 알맞은 크기로 조절하여 열기가 새어나가지 않도 록 합시다. 14. 보일러 용량은 대체로 난방면적 1평당 500kcal, 단열이 잘 안된 집은 600kcal를 적용합 시다. 15. 온수배관에 단열재를 처리하고, 두 달에 한번 밸브를 열어 공기와 침전물을 제거해 준다.
52
찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 절약
가스절약 가계부 구분
전년동월 금년 월 사용량 사용량 (kWh) (kWh)
전기요금
Co2
원
계수
1월
2.07
2월
2.07
3월
2.07
4월
2.07
5월
2.07
6월
2.07
7월
2.07
8월
2.07
9월
2.07
10월
2.07
11월
2.07
12월
2.07
합계
2.07
이산화탄소 발생량 (kg)
비
고
증감원인
(참고사항) 이산화탄소 발생량(kg) = 사용량(㎥)×배출계수 도시가스(㎥) 배출계수 2.07
53
물 상수 ● 하수절약 생활습관 1. 사용하지 않는 물을 그냥 흘려보내지 맙시다. 2. 절수기기와 절수형 제품을 삽시다. 3. 받아쓰고 다시쓰고 아껴쓰고 모아씁시다. 4. 가정에서 사용하는 물 중 1/4이 변기 내리는데 사용됩니다. 5. 부엌에서 설거지통을 이용하면 60% 절수가 가능합니다. 6. 부엌용 수도꼭지에 물조리개(샤워수)를 부착하면 20%정도 절수가 가능합니다. 7. 가정에서 사용하는 물 중1/4이 욕실에서 소비됩니다. 8. 가능하면 물을 받아 사용하기 보다는 절수형 샤워기를 이용합시다. 9. 일반 샤워기에 비해 절수형 샤워기는 40%이상 절감됩니다. 10. 양치질 할 때 물컵을 사용하면 70% 정도 절수됩니다. 11. 세탁기에 빨래감을 모아 세탁하면 30%정도 절수됩니다. 12. 세탁기의 마지막 헹굼물을 양동이에 받아 걸래빨기, 베란다 청소, 화장실 청소 등에 이용합 니다. 13. 물은 물값보다 전기비, 인건비, 화학약품 처리비 등 다른 부분의 비용이 더 많이 들어가고 여기에는 국민의 세금이 포함되어 있습니다. 14. 물을 많이 사용하면 하수도비가 많이 들고, 하수처리비용으로 국민의 세금이 더 많이 들어 갑니다. 15. 물을 아껴쓰는 것은 가정과 사회, 국가를 사랑하는 첫걸음입니다.
54
찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 절약
수도절약 가계부 구분
전년동월 금년 월 수도요금 상수Co2 상수Co2 하수Co2 하수Co2 수도요금 발생량 발생량 증감 사용량 사용량 원 계수 계수 (kg) (kg) 원인
1월
0.59
0.59
2월
0.59
0.59
3월
0.59
0.59
4월
0.59
0.59
5월
0.59
0.59
6월
0.59
0.59
7월
0.59
0.59
8월
0.59
0.59
9월
0.59
0.59
10월
0.59
0.59
11월
0.59
0.59
12월
0.59
0.59
합계
0.59
0.59
(참고사항) 이산화탄소 발생량(kg) = 사용량(㎥)×배출계수 상수도(㎥) 배출계수 0.59 하수도(㎥) 배출계수 0.59
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재사용, 재활용, 분리수거, 쓰레기 처리 쓰레기 줄이기 생활습관 1. 과대포장은 사양한다. 2. 포장은 재활용 가능한 것으로 한다. 3. 장바구니 사용을 습관화한다. 4. 음식물 쓰레기를 줄이기 위해서 꼭 필요한 재료만 사용한다. 5. 농산물은 가급적 생산지에서 1차 처리된 것을 구입한다. 6. 음식물 쓰레기 배출시 물기를 빼고, 건조시켜 배출한다. 7. 음식물 쓰레기 배출 요령을 확인하여 따른다. 8. 종이는 가급적 재사용하고 분리 배출한다. 9. 플라스틱 용기는 가능한 리필하여 재사용하고 분리 배출한다. 10. 옷은 재사용 될 수 있도록 바자회나 재활용 가게에 기증하고, 헌옷이나 찢어진 옷은 재활 용수거함에 넣는다. 11. 대형쓰레기는 가급적 재사용하고 불필요한 경우, 스티커를 구매하여 붙여 놓는다. 12. 충동구매를 사양하고 필요한 양만큼 유통기한을 고려하여 구입한다. 13. 가공식품은 가급적 피하고 제철 먹을거리를 구입한다. 14. 가급한 환경마크나 환경라벨이 부착된 제품을 사용한다. 15. 재활용 가능한 것은 철저히 분리 배출한다.
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찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 절약
쓰레기 일일 기록표 (1) 일자
일반 쓰레기(ℓ)
음식물 쓰레기(ℓ)
기타 쓰레기 (EA)
비 고
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 (참고사항) 일반쓰레기, 음식물쓰레기는 리터로 표시한다. 기타 쓰레기는 숫자로 표시한다. 예) 가전, 가구 등 연필로 기록하여 매월 사용하세요.
57
쓰레기절약 가계부 (2-1) 구분
58
요일
배 출 량 일반 음식물 기타(EA)
구분
1주
1주
2주
2주
1월 3주
4월 3주
4주
4주
5주
5주
1주
1주
2주
2주
2월 3주
5월 3주
4주
4주
5주
5주
1주
1주
2주
2주
3월 3주
6월 3주
4주
4주
5주
5주
요일
배 출 량 일반 음식물 기타(EA)
찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 절약
쓰레기절약 가계부 (2-2) 구분
요일
배 출 량 일반 음식물 기타(EA)
구분
1주
1주
2주
2주
7월 3주
10 3주 월
4주
4주
5주
5주
1주
1주
2주
2주
8월 3주
11월 3주
4주
4주
5주
5주
1주
1주
2주
2주
9월 3주
12 월 3주
4주
4주
5주
5주
요일
배 출 량 일반 음식물 기타(EA)
59
쓰레기절약 가계부 (3) 일자
일반 쓰레기(ℓ)
음식물 쓰레기(ℓ)
기타 쓰레기 (EA)
1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 합계 (참고사항) 일반쓰레기, 음식물쓰레기는 리터로 표시한다. 기타 쓰레기는 숫자로 표시한다. 예) 가전, 가구 등 연필로 기록하여 매월 사용하세요.
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비 고
찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 절약
녹 색 정 보
절전, 절약의 시대, 절전형 조명은 생활의 필수품! -20% 절전효과, 폐기물배출량 30~50% 감소조명은 필요한 밝기를 제공함과 동시에 공간을 풍부하게 연출하여 쾌적성을 부여하고, 일 의 생산성을 향상시키는 등의 목적을 가지고 있어 현대 생활에서 없어서는 안 되는 필수품 입니다. 조명은 가정에서 소비되는 전력량의 25%를 차지하고 있다. 에너지 소비를 줄이 고, 온실효과를 일으키는 이산화탄소의 배출을 억제하기 위해서는 목적이나 상황에 따라 알맞은 조명을 선택 사용하는 것이 중요합니다. 램프 효율이 높은 제품 (3파장형) 수명이 긴 제품 수은 함량이 적은 제품 관경이 가늘어 자원절약형인 제품 환경마크를 인증 받은 제품 에너지소비효율이 높은 제품 사용목적에 맞고 기구에 적합할 경우, 에너지 절약을 위해 백열전구를 전구식 형광램프로 바꿀 제품
참｜고｜자｜료 엘 고어(2006). 엘고어의 긴급환경리포트“불편한 진실” . 좋은 생각 기상연구소 기후 연구실(2004). 『한반도 기후 100년 변화와 미래 전망』 권원태, 백희정, 최경철, 정효상(2005). “국가 기후변화 적응 전략 수립 방안에 관한 연구,” Journal of Atmosphere, 15, 4,pp.213-227. 장주영 외(2007).[2007 한국환경 보고서]중 2006 환경신호등: 한국 환경질 변화에 관한 보고서. 녹색사 회연구소. 윤순진(2005) 기후 변화와 한국 사회의 대응 IPCC(2007). “Contribution of Working Group Ⅰ to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change” IEA/OECD,『CO2 Emissions from Fuel Combustion(1971-2004)』 Paris 혼마 미야코(2001). 환경 가계부. 환경운동연합. 에너지·기후(2007) 푸른경기 21. 환경교재 에너지와 기후변화에 대한 통계는 (사)녹색연합 부설 녹색사회연구소의 [한국환경보고서 2008] ※CO2 환산계수 작성 출처 전기 : 2004년 기준 에너지 경제연구원
가스 : IPCC 계수
수도 : 일본 환경성 자료
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05
에너지 만들기 찾아가는 기후 변화 교실
태양아 놀자 햇빛으로 전기를 만들어요 - 태양광 풍차 만들기 ■준비물 솔라판 : 약 w의 전력을 만들어낼 수 있는 태양광 솔라판 모터 : 전기에너지로 만들어진 태양빛을 운동에너지로 전환해줍니다. 풍차날개
풍차머리
풍차밑판
풍차 대
1. 먼저 모터와 태양광 솔라판을 연결해줍니다. 솔라 판의 구리선을 모터의 양쪽 구멍에 연결해준 뒤, 테 잎으로 감아주어 감전이나 과열의 위험이 없도록 합니다. 구리선이 짧다면 가위로 피복을 약간 벗겨내면 됩니다.
62
찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 만들기
2. 연결된 모터와 솔라판을 풍차머리부분에 고정시켜 줍니다. 머리부분에 파여진 홈대로 솔라판과 구리 선을 정리하여 고정시킵니다.
3. 모터는 머리부분의 구멍에 조심스럽게 넣고, 구리 선은 옆부분의 홈에 잘 넣어 정리합니다.
4. 모터에 풍차날개를 끼워넣으면 풍차의 머리부분이 완성됩니다. 솔라판은 나무의 상태에 따라 고정이 되지 않을 수 있으므로, 양면테이프를 이용하여 고 정시켜줍니다.
5. 풍차밑판과 풍차머리를 풍차 대와 함께 연결해주 면 멋진 풍차가 완성됩니다. 햇빛이 닿을 때마다 풍차는 힘차게 돌아갑니다~
63
태양광 - 태양광 선풍기
●●선풍기모자용 발전세트(태양열모자용 발전세트) 태양광을 받으면 자동으로 프로펠라가 돌아가는 방식으로, 여름에 야외에서 일할때나 또는 스포츠 관람을 즐길때, 또는 산책할때 등등. 효과적으로 사 용할 수 있다. 용도는 : 모자에 장착하면 선풍기모자가 되고, 차량에 장착하면 차량용 미니선풍기가 된다.
64
찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 만들기
풍력아 놀자
<기계장치부> 바람으로부터 회전력을 생산하는 Blade(회전날개), Shaft(회전축)를 포함한 Rotor(회전자), 이를 적정 속도로 변환하는 증속기(Gearbox)와 기동·제동 및 운용 효율성 향상을 위한 Brake, Pitching & Yawing System등의 제어 장치부문으로 구성
<전기장치부> 발전기와 계통연계형의 경우에는 계통선과의 연계운전을 위한 계통연계장치 또는 독립전원용 의 경우에는 독립형 전력변환장치로 구성
<제어장치부> 풍력발전기가 무인 운전이 가능토록 설정, 운전하는 Control System 및 Yawing & Pitching Controller와 원격지 제어 및 지상에서 시스템상태
▲ 판별을 가능하게 하는 Monitoring System으로 구성
[장점] 자연 상태의 무공해 에너지원을 이용 화석연료의 대체수단으로 쓰임. 대기오염, 방사능 누출의 문제가 없음 산간이나 해안오지 및 방조제 등 부지를 활용함으로써 국토이용효율을 높일 수 있다 [단점] 조류나 다른 야생동물의 서식에 영향( 약간의 환경파괴는 있을 것이다)
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● 풍력발전기 만들기 1. 판재(발사나무)에 원하는 모양과 크기의 날개를 공작칼로 자른다. (3엽 또는 4엽(날개가 4개)) 2. 인쇄된 원판부품 (2개)을 원형으로 오려낸다. 구멍 뚫린 원판(MDF)에 모터의 축을 대고 모터의 뒷부분을 두드려 끼운다. 원판에 오려놓은 원형 판재를 접착제로 부친다.
▲ 판자자름
▲ 원 오려냄
▲ 날개모양
<주의> 순간접착제 사용할 때 손에 묻거나 눈에 들어가지 않도록 주의 하세요.
3. 접착시킨 원판(발사)에 폭 약2mm의 홈을 파낸다(인쇄되어있음). **3엽의 경우에는 120도 간격, 4엽의 경우에는 90도 간격으로.
▲ 풍향조정판
▲ 날개모양
▲ 완성품
4. 원하는 날개모양으로 오려 대살(짧은것)에 부치고, 같은 길이로 대살을 잘라낸다. 5. 원판의 파낸 홈에 날개의 대살을 끼우고(날개의 바람맞이 각도를 조절하여) 접착제를 발라 고 정시키고, 추가로 잘라놓은 원판에 접착제를 발라 덧 부친다. 6. 모터를 기둥막대에 케이블타이로 고정시키는데, 이때 모터 위 부분에 남아 있는 대살(긴것,풍향 조정판 고정용)을 발전기 위 부분에 고정시킨다.(접착제가 모터에 흘러 들어가지 않도록 주의) 7. 풍향 조정판(1.5mm)을 적당한 크기로 잘라 대살에 접착한다. 8. 기둥 받침판에 끼워 고정한다.(접착제를 사용하지 않음)
66
찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 만들기
기타 - 자전거 발전기 만들기 * 바람이 불면 에너지가 불끈 솟는 풍력 바람개비를 만들어보아요. 자전거에 달아 신나게 달리면 불빛이 나와요!
① 발전기 고정자
발전기 케이스(하) 발전기 회전자
투명테이프
② 조립이 완료된 발전기 케이스에 떨어지지 않도록 투명테이프를 붙여준다.
③
30㎜
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④ ▲ 주의 : 두 선이 붙지 않도록 주의한다.
살짝 돌려 끼워 준다. LED날개
날개 고정캡
날개 발전기 고정 마운트
⑤
풍력발전기 지지대
자전거용 고정마운트
68
MEMO
06
에너지 탐방 찾아가는 기후 변화 교실
태양열
남선공원 종합 체육관 설치장소 : 남선공원 종합체육관 시설용량 : 집 열판 270㎡, 축열조 14,000ℓ 준공시기일 : 2005.9.15
태양광
대전 국립중앙과학관 태양광발전시설 설치장소 : 유성구 대덕대로 511(대덕특구) 시설용량 : 50kW 준공시기일 : 2006 특징 : 광장중앙에 지름 25m의 원형 시설, 단 일 구조물 중 국내 최대 규모
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찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 탐방
수력
대청호 설치장소 : 대청호 시설용량 : 45,000KW × 2대 준공시기 : 1980 특징 : 최대낙차 76.5M
지열
대덕컨벤션 센터 설치장소 : 유성구 도룡동 4-19 시설용량 : 49.5 RT 준공시기 : 2008.1.12 특징 : 지하수 400m 이용
폐기물
금고동 설치장소 : 유성구 금고동 산 21번지 시설용량 : 3.46MW 준공시기 : 2003. 5 특징 : 매립가스 이용
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소형열병합발전
신동아아파트 설치장소 : 대덕구 오정동 635-1 시설용량 : 327KW 여름철 6시간 겨 울 20시간 준공시기 : 2005.1 특징 : 소형열병합발전소
열병합 발전소
대전열병합발전소 설치장소 : 대덕구 신일동 1675-5(4공단) 시설용량 : 88,150KW × 1 준공시기 : 1987 특징 : 열병합발전소. (B-C)유
풍력
에너지기술원 풍력 발전기 설치장소 : 유성구 가정로 102번 한국 에너지 기술 연구원 내 제로 에너지 타운 시설용량 : 100kW 준공시기 : 2003년 특징 : 100kW 저속형 풍력발전기
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찾아가는 기후 변화 교실 |에너지 탐방
에너지하우스
에너지기술원 제로에너지 솔라 하우스 설치장소 : 유성구 가정로 102번 한국 에너지 기술 연구원 내 제로 에너지 타운 특징 : 일반 주택에 비해 연간 약 3백만원 정 도의 에너지를 절감할 수 있는‘제로에너지 솔 라하우스’ 는 태양열.지열 복합 히트펌프 냉난 방 시스템, 자연형 태양열 축열벽 시스템, 슈 퍼단열 외피시스템, 고효율 창호시스템, 태양 광 발전시스템 등으로 사계절 주택용 에너지 의 70%를 자급하도록 설계되었으며 현재 모 니터링을 통해 약 80% 정도의 자급률을 보여 주고 있습니다.
수소 충전소
에너지기술원 수소 충전소 설치장소 : 유성구 가정로 102번 한국 에너지 기술 연구원 내 시설용량 : 생산량은 시간당 ℓm/h무게 1.8kg 준공시기 : 2006년 8월 특징 : 수소에 관한 연구 분야는 크게 제조, 저 장, 이용에 관한 것입니다. 앞으로 다가올 수 소경제사회의 대표적 기술인 수소(연료전지)자 동차의 연료원인 수소를 충전할 수 있는 곳입 니다.의 70%를 자급하도록 설계되었으며 현 재 모니터링을 통해 약 80% 정도의 자급률을 보여주고 있습니다.
바이오매스
에너지기술원 바이오에탄올 시설 설치장소 : 유성구 가정로 102번 한국 에너지 기술 연구원
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07
초등학교 에너지교육 찾아가는 기후 변화 교실
Contents 1. 에너지란? 2. 화석에너지, 원자력에너지, 신재생에너지 5. 국제유가 급등 6. 에너지 수입 7. 에너지 절약
자연의 힘을 빌어 사람의 수고를 더는 힘
“자 원” ●에너지의
종류
1. 화석에너지 2. 원자력에너지 3. 신재생에너지
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찾아가는 기후 변화 교실 |초등학교 에너지교육
●전체에너지의
82%
-석유 : 44% -석탄 : 24% -LNG : 14% ●사용
예측기간
-석유 : 자동차, 난방
40년
-석탄 : 자동차, 난방, 취사
60년
-LNG : 난방, 발전
230년
●우라늄을
이용 원자력발전 전체에너지의 16%
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태양, 바람, 물 등 자연에너지
전체에너지의 2.3%
●태양에너지 : 태양광발전, 태양열
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찾아가는 기후 변화 교실 |초등학교 에너지교육
●바람에너지 : 풍력발전 풍차출력 보조발전설비 축전지 진압 조정장치
부하(직류)
부하(직류)
●수력에너지 : 수력/소수력발전 수면 3상교류 옥외기기 스크린
댐 변압기 철관밸브
제어실
입구밸브 발전기
철관 수차
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●수소에너지 : 수소연료전지
●해양에너지 : 파력발전, 조력발전
수문
표층수
댐 내만 바다
터빈
심층수 강바닥
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찾아가는 기후 변화 교실 |초등학교 에너지교육
●지열에너지 : 지열냉난방, 지열발전
압축기
콘덴서 열교환기
생상밸브
압축기
순환펌프 50㎝
콘덴서 열교환기
생상밸브
순환펌프 지열루프파이프
50㎝
지열루프파이프
●하루 석유소비량 : 230만 배럴 ●석유 소비 : 세계 7위 (117백만 toe/년) ●에너지 소비량 : 세계10위 (226백만 toe/년)
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<두바이유 가격 변동>
5년 사이에 3배 이상 상승
●에너지수입비용 :
950억 달러(‘07년)
자동차 + 반도체 수출금액 : 763억 달러( ‘07년) ●에너지낭비로 인한 환경오염
기상이변 지구온난화
기후변화협약
해결책은?
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에너지 절약!
찾아가는 기후 변화 교실 |초등학교 에너지교육
●적정
냉·난방온도를 준수하자. 여름철 적정 냉방온도
26~28℃ 겨울철 적정 난방온도
18~20℃
※겨울철 에너지 사용량은 여름에 비해 25%가량 많음.
●사용하지 않는 가전제품 플러그는 꼭 뽑자.
- 가정에서 대기전력으로 낭비되는 전력은 연간 30,000원~35,000원 가량 - 국가적으로는 5000억원이 낭비됨
대기전력으로 낭비되는 전력은 연간
30,000원~35,000원 가량 1대평균 3.66W 낭비
81
●고효율
제품을 사용하자.
고효율제품이란? 처음부터 에너지를 절약하도록 만들어진 제품
●에너지소비효율등급
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찾아가는 기후 변화 교실 |초등학교 에너지교육
●냉장고문을
자주 여닫지 말자.
●냉장고에
음식을 너무 꽉채우지 말자.
●세탁물은
모아서 세탁하자.
●사용하지
않는 TV, 컴퓨터, 전등은 반드시 끄자.
●전기밥솥보다 ●가스렌지의 ●온수물과
가스렌지를 사용하자.
불꽃은 적절히 조절하자.
수돗물을 아껴쓰자.
알고있는 에너지절약방법
반드시 실천하자! “ 실천 ” 이 중요합니다.
에너지절약, 그 소중한 가치
소중한 에너지! 새지 않게 단단히 채우세요
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08
중학교 에너지교육 찾아가는 기후 변화 교실
Contents 1. 에너지란 무엇일까? 2. 에너지 소비현황 3. 신·재생 에너지 선택이 아닌 필수 4. 기후변화협약-세계의 공동 책임으로 5. 생활 속의 에너지절약 실천방법
❶ 에너지(Energy) 일을 할 수 있는 힘과 열 산업화, 정보화의 원동력
에너지를 가지고 있는 것 화석에너지 : 석탄, 석유, LNG 자연에너지 : 태양에너지 바람, 댐의 물 ※용도에 따라 전기와 열에너지로 구분
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찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
❶
※ 중국, 인도 등 신흥개도국 수요확대로 2010년까지 연평균2.3% 에너지 소비 증가 예상
❶
석유생성 _ 태고 때 얕은 바다, 호수 등 의 물밑에 퇴적된 유기물이 지각 변동에 의해 땅속 깊이 매몰, 그것이 지압, 지열을 받아 탄화수소로 변성 되었 다는 유기성인설이 유력함.
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❷ (70년대) 고유가시대
(80~90년대) 저유가
(21C)新고유가시대 진입
❷
에너지 소비 세계10위
석유소비 세계7위 우리나라는 전체에너지 사용량의 97%를 수입하며, 매일 석유 수입량은 장충체육관 크기의 5배 양에 해당한답니다.
‘07년 에너지수입액 950억 달러(89조원)
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이산화탄소 배출 세계 10위
찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
❷
수송 20.7%
산업 56.0%
가정·상업 2.2% 공공·기타 2.2%
❷
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❸
태양열 온수발생장치
태양열집열기의 집열효율
❸ 낙도의 태양광 발전소
태양광 조명등
태양전지 모듈
쏠라 카
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찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
❸ 영덕 풍력발전 단지
풍력 발전기
❸
해상 풍력발전
태양광과 풍력발저 이용 조명장치
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❹
온실가스 : 이산화타소(CO2), 매탄(CH4), 이산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCS), 과불화탄소(PFCS), 육불화황(SF6)
CO2 CO2
석유, 석탄 등 에너지 사용으로 발생하는 이산화탄소 배출로 지구가 더워지고 있습니다. -지구온난화-
❹ 이게 아프리카에 있는 킬리만자로 산을 1993년과 2000년에 찍은 거예요.
극지방의 얼음 두께가 수십 년 동안 40% 얇아졌대요 극지방 빙산 두께
1993. 2
● 1992년
2000. 2
06월 : 기후변화협약 채택 (1994년 발효) ● 1997년 12월 : 교토의정서 채택 (2005년 발효)
90
찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
❺ ●가까운 거리는 걸어서 다니자
에너지절약은 어릴 때부터
❺
온 가족이 함께하는 식사와 대화로 가정의 화목
●식사를 같이하면
조리연료가 절약되고, ●가족과의 대화
시간으로 활용할 수 있어요.
91
❺ ●물을 틀어 놓고 양치질 하지 않기 ●목욕보다는 가벼운 사워 하기
수돗물에도 에너지 비용이 38%
❺ ●냉자고문은 불필요하게 여닫지 않아요 ●뜨거운 음식물은 냉장고도 싫어해요 ●냉장고는 60%만 채우세요
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음식물 10% 증가 전기소비량 3.6%증가
찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
❺ ●1등급 제품과
제품을 구입하세요
1등급 = 5등급×65% 에너지 소비
❺ ●고효율
조명기기 사용하기
●자연채광 이용하기
절전! 시력보호 빈방의 전구는꺼줘요.
93
❺ ●컴퓨터, 텔레비전 등 사용하지 않는
가전제품 전원 차단하기
혈귀 전기흡 대기전력에 의해 가정용 전력의 11%낭비 (전체 전력의 1.7%)
1대평균 3.66W 낭비
❺ ●에어컨을 약하게 틀고 선풍기를 함께 사용하기
와! 에어컨 1대가 30대 전력소모
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찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
❺ ●내복을 입으면
3℃ 보온효과가 있데요.
두꺼운 옷을 한벌 껴입는 것보다 얇은 옷 여러 벌 껴 입는 것이 보온에 더 효과가 있답니다.
❺ ●1℃ =
7% 에너지사용
여름철 적정 냉방온도
26~28℃ 겨울철 적정 난방온도
18~20℃
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에너지절약, 그 소중한 가치
소중한 에너지! 새지 않게 단단히 채우세요
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찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
에/너/지/도/서/목/록 어, 기후가 왜이래요? : 지구 온난화와 기후 변화의 비밀 임태훈 글/이육남 그림 | 토토북 | 2007년
불 물 흙 공기 : 불 물 흙 공기 4원소가 빚어내는 생명체 지구의 기후변화와 지각 변동의 신비 롤프 에어만, 라인홀트 올리히 편/장혜경역 | 해나무 | 2007년
지구 재앙 보고서 : 지구 기후 변화와 온난화의 과거 현재 미래 엘리자베스 콜버트 저/이섬민 역 | 여름언덕 | 2007년
기후 변화, 지구의 미래에 희망은 있는가? 디냐르 고드레 저/김민정 역 | 이후 | 2007년
에너지 대안을 찾아서 이필렬 저 | 창작과 비평사 | 1999년
에너지 주권 헤르만 셰어 저/배진아 역 | 고즈윈 | 2006년
기후의 역습 모집파티프 저/이혜경 역 | 현암사 | 2005년
0.6℃ 김수종 저 | 현암사 | 2003년
지구 온난화의 부메랑 : 황사에 갇힌 중국과 한국 김수종, 문국현, 최열 공저 | 도요새/자연과학특별전(기획사) | 2007년
에너지 정책과 중동 진출 오원철 | 기아경제연구소 | 1997년
새로운 지구를 위한 에너지 디자인 바츨라프 스밀 저/허은녕,김태유,이수갑 옮김 | 창비 | 2008년
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에/너/지/도/서/목/록 위기의 지구 : 생명가상시리즈 1 폭염 크리스티나 코페, 사리코바츠, 게르트 엔드이츠키, 베티나 멘네 공저/최병철, 김규랑, 김지영 역 | 푸른길 | 2007년
인간은 기후를 지배할 수 있을까? 월리엄K. 스티븐스 지음/오재호 옮김 | 지성사 | 2005년
환경지식의 재발견 : 지구에서 일어나는 일들 이진아 지음 | 책장 | 2008년
미친 기후를 이해하는 짧지만 충분한 보고서 슈테판 람슈토르프, 한스 요아힘 셀른후버 지음/한윤진 옮김, 오재호 감수 |도 손 | 2007년
Why? 왜? 캐서린 리플리 저/그림-스콧 리체/번역-김시내 | 문학수첩리틀북스 | 2004년
지구가 큰일났어요! 이안, 마리루/그림-앤듀/번역-이충식 | 뜨인돌 | 2003년
에너지 총설(상) 차재호 | 한국에너지정보센터 | 2003년
바람과 물과 태양이 주는 에너지 기스베르트 슈트로스레스 글/ 가비 카벨리우스 그림 | 창비 | 2004년
살아있는 에너지(신과학총서 2) 콜럼 코츠/ 유상구 역| 양문 | 1998년
Why? 핵과 에너지 이광웅 /박종관 저 | 예림당 | 2003년
미래의 에너지(환경 친화적 녹색 에너지 시스템을 찾아서) 에머리로빈스 | 생각의나무 | 2001년
에너지 전환의 현장을 찾아서 이필렬 | 궁리출판 | 2001년
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우리가족 에너지절약 체크표
찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
전기·가스
잘 하고 있다 (10점)
가끔 하고 있다 (5점)
거의 하고 있지 않다 (0점)
부재 시 전기, 가스 기구의 전원을 끄고 플러 그도 뽑는다. 냉장고에 식품을 많이 넣지 않고 문 개폐횟수 에도 신경쓴다. TV는 보는 프로를 정하여 시청하고, 시청 시 간을 줄인다. 냉난방은 적정온도로 조절한다. (겨울 18~20 ℃, 여름 26~28℃) 빨래는 세탁기 용량에 맞추어 모아서 한꺼번 에 한다. 전자제품 구매시 용량에 맞추어 모아서 한꺼 번에 한다. 전자제품 구매 시 에너지효율이 높은 환경상 품을 골라 산다. 전등은 절전 용 형광등으로 사용한다. 전기밥통으로 밥을 지을 땐 먹을 만큼 짓고, 보온기능은 안쓴다. 전기절약과 건강을 위하여 3층 이하는 걸어다 닌다. 전기장판, 전기 난로 등 전열 제품은 가급적 쓰지 않는다. 합
계
가족 평균 점수
종합평가 ● 80-100점 : 환경문제에 대해 아주 잘 인식하고 있으며 환경을 배려하는 생활을 하고 있습니다.
당신은 이 분야에서 지도자가 될 수 있는 능력이 있습니다. ● 60-79점 : 환경문제에 대해 어느 정도 인식하고 있으며 환경을 배려하는 편이지만 좀 더 노력해야 합니다. ● 40-59점 : 환경문제 인식도, 환경 배려 활동도 모두 평균수준입니다. 분발합시다. ● 1-39점 : 환경오염, 자원낭비형의 라이프스타일입니다. 하나씩 개선해 나갈 수 있도록 노력해 주세요.
99
우리가족 에너지절약 체크표
찾아가는 기후 변화 교실 |중학교 에너지교육
수도
잘 하고 있다 (10점)
가끔 하고 있다 (5점)
거의 하고 있지 않다 (0점)
빨래할 때 합성세제보다는 친환경 천연세제를 사용한다. 세수, 양치질, 설거지를 할 때는 물을 받아놓 고 한다. 수류조절기 등 절수기구를 사용하고 있다. 목욕하고 남은 물은 빨래와 청소에 쓴다. 빗물이나 에어컨 폐수를 받아서 재사용 한다. 사용하지 않는데도 물을 틀어놓지 않는다. 변기탱크 속에 1.5리터 물을 넣은 페트병을 넣 어 둔다. 샴푸나 욕실청소 세제를 과다사용 하지 않는다. 식용유는 남기지 않고 다 사용하도록 하며, 발 생한 폐유는 하수구에 직접 버리지 않는다. 잔반이나 국물을 남겨 물을 오염시키지 않도 록 깨끗이 먹는다. 합
계
가족 평균 점수
종합평가 ● 80-100점 : 환경문제에 대해 아주 잘 인식하고 있으며 환경을 배려하는 생활을 하고 있습니다.
당신은 이 분야에서 지도자가 될 수 있는 능력이 있습니다. ● 60-79점 : 환경문제에 대해 어느 정도 인식하고 있으며 환경을 배려하는 편이지만 좀 더 노력해야 합니다. ● 40-59점 : 환경문제 인식도, 환경 배려 활동도 모두 평균수준입니다. 분발합시다. ● 1-39점 : 환경오염, 자원낭비형의 라이프스타일입니다. 하나씩 개선해 나갈 수 있도록 노력해 주세요.
100
대 전 충 남
녹색
연합
대전충남녹색연합은 1997년에 창립하여 1000여명의 회원과 함께 대전충남의 맑고 아름다운 환경을 지키기 위해 대기질 개선을 위한 운동, 3대 하천 살리기 운동, 기후변화에 대응하 는 에너지 운동, 재활용과 유해물질 적정처리운동, 도시 숲 살리기 운동, 도농교류 운동을 펼치고 있습니다. 또한 신나는 자연학교, 신재생에너지학교, 갑천생태문화해설 사 양성 교육, 시민대기오염모니터링, 자전거로 떠나는 청소 년갑천순례 등 미래세대인 청소년들을 위한 다양한 환경교육 을 진행하고 있습니다.
(대전충남녹색연합의 다양한 활동은 단체 홈페이지www.greendaejeon.org를 통해서 보실 수 있습니다.)
우리가 살고 있는 터의 건강한 환경을 지키기 위해서, 우리 아이들이 더 푸 른 세상에서 자라날 수 있도록 대전충남녹색연합의 회원이 되어 주세요. 회원가입 _ Tel. 253-3241, 홈페이지를 통해 문의해주세요. | 펴낸 곳 | 대전충남녹색연합 | 펴낸 이 | 김규복 | 펴낸 날짜 | 2008년 5월 | 주소 | 대전광역시 중구 선화동 20번지 창성빌딩 203호 | 전화 | 042-253-3241~2 | 전송 | 042-253-3244 | 홈페이지 | www.greendaejeon.org
｜이 자료집은 비매품으로 저작권과 무관하게 사용되었으며 상업용으로 제작시는 반드시 저작권자와 협의 하시기 바랍니다. ｜이 자료집은 에너지시민연대, 에너지관리공단, 에너지경제연구원, 푸른경기21 실천협의회, (사)녹색연합 부설녹색사회연구소에서 제공한 자료로 만들어 졌습니다. ｜이 자료집은 에너지시민연대 후원으로 제작되었습니다. ｜이 자료집에 대한 문의는 대전충남녹색연합(042-253-3241)으로 연락 주시기 바랍니다.
찾아가는 기후변화교실 - 아름다운 지구인 학교명 주
소
성
명
학년·반
전
화