Id : Pw : 회원가입
 

 

대체자원 어디까지 왔나?

 
대체자원


1.자원이란?

(1) 자원의 정의

자원은 우리의 생활체를 둘러싸고 직.간접적으로 영향을 주는 물, 땅, 공기, 산, 강, 바다,
나무, 호수, 꽃, 바위 등의 환경과 여러 들짐승, 날짐승 등의 동물과 인간 모두를 포함한 생태계 내에서 얻을 수 있는 쓰임새 있는 물자, 생산의 바탕이 되는 여러 가지 물자를 말한다.

즉, 식물이 땅 속에서 오랜 시간 동안 압력과 열을 받아 생성된 석탄과 석유, 해양 속에서 자연적으로 발생하게 된 망간과 천연가스 등 지하의 광물이나 임산물, 수산물 따위를 말한다.

자원의 종류와 그 수는 헤아릴 수 없을 만큼 많은 양이 있으며, 그 이용 정도가 산업전반에 걸쳐서 분포되어 있어 이미 자원을 ? 놓고는 하루라도 경제나 생활이 유지되기 어렵다.

(2) 자원의 종류

#1. 자원의 분류

- 천연자원 : 좁은 의미의 자원, 식량 자원, 원료 자원 등

- 인적자원 : 노동력, 기술, 노동의 의욕 등

- 문화자원 : 문화 유산, 사회 조직, 종교 등

#2. 자원의 가치 변화

- 인간의 과학 기술, 경제적 조건에 따른 변화

- 문화에 따른 가치 차이

#3. 주요 자원의 분포와 개발

- 생산량이 지역에 따라 편재

- 자원 개발, 이용의 기술 및 문화적 배경의 지역적 차이

- 자원의 생산량, 국제적 이동의 다양성


2.세계의 자원 현황

(1)자원의 유형

A. 식량 자원

- 쌀 : 고온 다습, 많은 노동력 필요, 아시아의 계절풍 지대가 주산지, 적은 국제적 이동

- 밀 : 강수량이 적고 서늘한 기후, 많은 국제적 이동량

        (이동의 방향- 남반구 - 북반구 , 신대륙 - 구대륙)

- 축산물 : 신대륙의 기업적 목축

-기호 작물 : 열대 및 아열대 작물

B. 임산자원: 기후대와 밀접한 관련( 침엽수림, 열대림, 혼합림)

C. 수산자원

- 주요어장 : 북서 태평양, 북동 태평양, 북서 대서양, 북동 대서양, 남태평양, 페루 근해

- 우리나라 : 남태평양에서 원양 어선 활약

D. 동력 자원 및 광물 자원

- 석탄 : 산업화 초기의 원료, 난방 + 화력 발전에 쓰임, 중국, 미국, 인도, 러시아 등

- 석유 : 중요 자원, 매장 편재, 많은 국제적 이동량.

            서남 아시아, 북부 아프리카, 멕시코만 연안 등

- 철광석 : 근대 공업의 원료. 러시아, 브라질, 중국 등

- 비철 금속 : 금(남아프리카 공화국, 미국), 구리(칠레, 미국),

           우라늄(캐나다, 미국), 보크사이트(가이아나, 자메이카, 호주 등)


(2)주요 자원의 현황

1)생산량

■석탄(단위:100만 m/t)

 

세계

중국

미국

인도

러시아

남아공화국

1990

3,517

1.080

854

202

210

176

1994

3,580

1,240

858

255

177

184

%

100

34.6

24

7.1

4.9

5.1

(출처:세계 에너지 통계 1994)

■원유(단위:100만 m/t)

 

세계

중국

미국

이란

러시아

베네주엘라

1990

3,002

138

371

159

399

112

1994

3,032

146

336

179

316

143

%

100

4.8

11.1

5.9

10.4

4.7

(출처:세계 에너지 통계 1994)

■천연가스(단위:천조 배럴)

 

세계

미국

러시아

캐나다

네덜란드

영국

1990

73,083

17,542

27,733

3,992

2,541

1,904

1994

79,687

20,365

19,886

5,767

2,779

2,705

%

100

25.6

25.0

7.2

3.5

3.4

(출처:세계 에너지 통계 1994)

■원목(단위:100만 ㎥/t)

 

세계

미국

중국

인도

브라질

캐나다

1990

3,463

533

275

269

255

177

1994

3,440

492

306

294

275

188

%

100

14.3

8.9

8.5

8.0

5.5

(출처 FAO 임산 1994)

■어획량(단위:1000 m/t)

 

세계

중국

페루

칠레

일본

미국

1900

97,972

12,095

6,845

5,195

10,354

5,868

1995

112,910

24,433

8,943

7,591

6,758

5,634

%

100

21.6

7.9

6.7

6.0

5.0

(출처 FAO 수산 1994)

2)주요 자원 현황 분석

(1)가채년수

1989년 말 세계 총 기름 보유고는 1,390억/TOE, 석탄은 5,340억/TOE

천연가스는 1,040억/TOE 이다. (TOE는 Tons Oil Equivalent)

1990년의 세계 소비 수준으로 계산하면 기름은 46년, 석탄은 250년,

천연가스는 67년이 지나면 고갈된다. 우라늄은 가채년수가 63년으로 추정되므로

자원의 확보와 대체 자원의 개발이 시급한 과제로 부상하고 있다.

(2)에너지 종류의 변화

1세기 전까지는 장작, 볏집, 배설물 등 무상에너지가 52%를 차지했으나

1930년 25%, 1950년 21%, 1970년 12%로 낮아지고 있다.

(3)선진국의 에너지 사용량

세계인구의 6%인 미국은 세계 에너지의 1/3 이상을 소비한다. 지금의 후진국이

점차 선진국화되어 선진국만큼의 자원을 사용한다면 그 에너지와 자원량을 지구가 감당할 수 가 없다.

(4)우리나라의 심각성

◆짧은 가채년수!

우리의 유일한 에너지원이었던 석탄만 하더라도 전국에 15억 8천 5백만 톤이 매장되어 있으나 이 중 50%가 이용 가능하다고 보면 앞으로 40년 이면 바닥이 날 것이라고 생각된다. 그 외 아연은 33년, 구리는 66년, 텅스텐은 75년, 석회석은 3,182년으로 가채년수가 추정되고 있다.

◆높은 수입 의존률!

석유는 100%, 철광석은 95.3%, 석탄은 46.5%, 밀은 99.9%, 옥수수는 98.6% 로써 주요 에너지 자원은 거의 수입에 의존하고 있는 실정에 있다.


3.자원문제의 발생원인

(1)유 한 성

미국의 유명한 지구화학자 클라크(F.Clarke)는 지각을 포함하여 해수 및 대기 중에 함유된 원소들의 중량비를 수치로 표현하였는데, 이를 클라크수(clark number)라 한다..

그에 따르면 지각의 99%는 산소(O), 규소(SI), 알루미늄(Al), 철(Fe), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 티탄(Ti) 등의 9종의 원소로 구성되며 그 외 수십 종의 원소가 나머지 1%를 차지한다.

따라서 나머지 동이나 니켈 같은 중요한 자원을 구성하는 원소들의 양은 모두 합쳐 0.01%에도 미치지 못하는데, 동은 55ppm, 니켈은 75ppm으로 만약 이처럼 극소량이 지각 속에 균등히 분포한다면 그것들을 지각속에서 모아서 채취하여 자원으로 만드는 것은 거의 불가능하다.

그러나 다행스럽게도 이와같은 원소들은 지각 속에 고르게 분포하는 것이 아니라 비교적 농집된 상태로 존재하기 때문에 그러한 부분이 채취의 대상이 되는 것입니다. 이것을 광상(鑛床:ore deposit))이라 부르며, 채취활동이 이루어지는 곳을 광산(mine)이라 부르고 있다.

미국의 광상학자 스키너(B.Skinner)는 자원의 종류를 2가지로 분류하였는데,

지구 화학적 풍부한 원소(GRE:.geochemically rich elements)로, 그 외 중량 백분율이 0.1% 이하인 상태로 존재하는 원소를 지구 화학적 결핍 원소(GPE.: geochemically poor elements)라고 불렀는데, 그 두 집단에 속하는 금속 원소들의 존재 상태를 구분하였다.

지구 화학적 풍부한 원소의 집단에 속하는 알루미늄, 철, 마그네슘, 티탄, 및 망간의 경우, 사람들이 옛날부터 채취하여 이용한 부분은 농도가 높은 극히 제한된 부분에 지나지 않는다. 농도가 낮은 부분을 처리하는 기술이 개발된다면, 그 이용 가능한 자원의 양은 엄청나게 많아질 것이다. 이에 반하여, 그 외의 지구 화학적으로 결핍된 금속 원소의 존재 상태는 그림에 나타낸 것과 같이 전체의 존재량이 적을 뿐만 아니라, 이용 가능한 상태로 농집되어 존재하는 부분은 더욱이 그 일부에 지나지 않는다. 이 같이 원소의 대부분은 광물을 구성하는 지구 화학적으로 풍부한 원소들을 결정 내에서 치환하는 형태로 존재하고 있기 때문에 화학 분석에 의해서만 검출될 뿐, 필요한 양을 농집시켜 채취하는 것은 불가능한 것으로 그는 말하고 있다.

스키너는 이와 같이 언급한 후, 특히 철의 이용을 예로 들어 자원의 유한성을 더 한층 강조하고 있는데, 알루미늄이나 철과 같이 지각 중에 무한히 존재하는 원소에 있어서도, 그 대부분은 규산염 광물(silicate minerals) 등의 형태로 존재하기 때문에 그것으로부터 알루미늄이나 천을 금속 형태로 채취하는 것은 매우 어려우며 대량의 에너지를 필요로 한다고 지적하였다. 현재 자원으로 이용도는 알루미늄이나 철은 보통 산화물(oxides)로 존재하는 것이다. 따라서 기술적, 경제적으로 채취하고 있는 것은 지각 중에 무한히 존재하는 것 중의 극히 제한된 부분에 지나지 않는다는 것도 알아 둘 필요가 없지는 않다.

(2).재생 불가능성

지하에서 얻어지는 자원, 특히 광물 자원은 농·수산 자원과 같이 재배, 양식으로 얻어지는 것이 아니라, 채굴되어졌을 때만 자원이 된다. 지하수나 지열 에너지와 같이 지하에서 얻어지는 자원에 있어서도 적절히 채취하면 언제까지나 채취 가능한 것이 없진 않지만, 광물 자원은 오랜 지구의 역사 속에서 창조되어진 자원으로 새롭게 만들어지는 것이 아니다. 따라서 현재 자원이 풍부한 광상으로서의 수명을 다하게 된다.

일반적으로 그 속에 유용 성분을 함유하고, 그것을 경제적으로 채취하여 이용할 수 있는 토사 또는 암석으로 광석(ore)을 정의하는데, 이와 같은 정의 중에서 "경제적으로 채취한다"라는 부분은 실제로 중요한 의미를 지닌다. 광석 또는 광상의 가치는 그 품위(광석 속에 포함된 유용 성분의 함유량)와 광상의 규모, 입지 조건, 기술적 및 경제적 개발 가능성 등 여러 요인에 의해 결정된다. 예를 들어, 아무리 우수한 광상이라도 그 장소가 만년설이 덮인 높은 산꼭대기에 위치하거나 오지의 사막 한가운데 있다면 그 개발은 경제적으로 맞지 않을 것이며, 지하 깊은 곳에 있거나 심해저에 있다면 이것 또한 현재의 기술로 개발이 불가능하게 될 것이다.

광상의 성질 중에서 고품위의 광상의 주변에는 저품위의 광석이 고품위 광석의 수십 배는 있는 것으로 추정되는데, 이는 앞서 언급한 바와 같이 개발이 곤란한 광상을 개발하는 기술도 진보하고 있기 때문에 성장의 한계에서 지적한 것과 같은 자원 고갈숫자는 엄밀한 의미에서 다시 고려되어야 한다. 그러나 역으로 경제성을 추구하여 광상의 채굴이 용이한 고품위의 부분만을 골라서 채취한다면, 그 주변에 남아 있는 채취 곤란한 저품위의 부분은 고품위의 부분이 채취가 끝남과 동시에 경제성을 상실하는 폐석이 될 수밖에 없으며 버려진 자원이 되기 때문에 전체적인 광량의 감소를 가져오게 되며, 이는 충분한 수요에 필요한 광량을 확보를 결코 용이하지 않게 하는 결과를 초래하며 자원의 낭비가 된다.


4.자원문제 대처방안

언젠가는 고갈될 유한한 자원에 대한 자원의 미래는 좁게는 자원이 부족한 우리나라 같이 개발도상국이 선진국으로 나아가는데 필수적인 자원의 확보문제이며, 넓게는 인류의 미래와 번영을 위하여 지금부터 대책을 세워나가지 않으면 안되는 중요한 과제이다. 따라서 이에 대한 대책으로 단기적인 방법과 장기적인 방법의 두가지로 나눌 수 있는데 전자는 소극적이지만 비교적 확실한 방법으로 당장 효과를 볼 수 있는 반면,

후자는 기술의 발전을 선결과제로 많은 투자를 필요로 하는 어려움이 있으나 자원의 유한성이라는 측면에서 인류가 반드시 극복해야할 과제다.

(1)자원의 절약

'자원의 절약'은 '자원의 소비를 줄이자'와 혼동해서는 안된다.

인류의 문명을 지속시키기 위해서는 현재와 같은 자원의 소비가 계속될 전망이며 발전을 멈추지 않는 한 자원의 소비는 줄지 않을 것이다.

따라서 자원의 절약은 현재 자원의 개발이나 소비의 과정에서 불필요하게 발생하는 자원의 낭비를 최소화하여 자원을 효율적으로 개발하고 사용된 자원을 재활용하는 것을 의미한다.

 ▶효율적인 개발

대부분의 광상은 고품위 주변에 품위가 낮은 광석이 수배 내지 수십배에 달하는 양이 매장되어 있다. 광상의 개발은 경제성으로 인하여 고품위만을 대상으로 하고 있으나, 광상이 일단 개발되면 주변의 저품위 광석은 채취과정에서 폐석으로 변하게 된다.

따라서 개발단계에서 철저하고 효율적인 방법을 적용하여 저품위 광석도 자원화한다면 자원의 양은 비약적으로 증가한다.

또 다른 효율적인 개발의 예로 석유의 회수율을 들 수 있는데, 회수율(recovery rate)이란 석유 부존량에 대한 실제 채취량을 말하는 것으로 석유는 유층과 대기의 압력차에 의해 자연적으로 뿜어 올라오게 되는데, 석유 개발이 진행되면 압력이 떨어져 생산이 감소된다. 이런 채유 방법을 1차 회수법이라 한다. 회수율은 압력차, 침투율, 석유의 점도(VISCOSITY), 및 유층의 두께 등의 원인에 따라 달라지는데, 대부분의 유전의 회수율은 20~35% 정도이며, 전 세계 평균은 약 25%이다.

따라서 회수율을 늘린다면 새로운 유전을 찾지 않고도 석유 자원의 양은 훨씬 증가할 것이다.

현재 유층의 압력을 유지시키는 방법으로 물이나 가스를 주입하는 기술, 즉 2차 회수법이 개발되어 하루 100만 배럴이 이와 같은 방법으로 채유되고 있다.

강제회수법으로 현재 개발된 것은 혼합법, 화확처리법, 열처리법이 있으나, 약 2/3가 열처리법으로 1/3이 혼합법으로 처리되며 화학적 처리법은 아직 없다고 보고 있다.

 ▶자원의 재활용(Recycle)

자원 재활용은 회수되는 자원의 양은 적을지라도 최근의 환경 문제와 관련되어 있어 앞으로 많이 권장할 방법이다.

광공업 생산 활동에는 광석의 제련이나 정제시 수반되어 배출되는 폐수와 폐기 가스도 재이용 자원으로 생각할 수 있다. 그 속에는 중금속과 기타 미회수 성분이 함유된 채, 자연계로 방출되고 공해의 원인이 되고 있다. 또한 석유 컴비나트 등에서는 막대한 양의 유황이 탈황 과정에서 부산물로서 폐기되고 있다.

그러나 폐수나 폐기 가스 속에 함유된 유해 물질은 대부분 미량이며, 그것들을 회수하는데 막대한 설비 투자나 운전 자금을 고려하면 자원의 가치는 오히려 손해이다. 문제는 기술력의 향상을 통해 이와 같은 부담 요인을 최소화 할 때 자원 회수와 환경 보호라는 두 마리의 토끼를 잡을 수 있을 것이다. 생산 제품이 최종적으로 소비자의 손에 들어오는 과정에서 타 산업 활동에 의해 이용되는 도중 폐기 자원이 있다.

예를 들어 알루미늄캔을 만드는 과정에서 생긴 절단 찌끼 등도 원료로 재이용 되어야 할 것이다. 실제로 이와 같은 알루미늄의 재이용은 원료의 절감 외에도 전력의 절약에서 도움이 된다. 이처럼 소비 과정에서 발생하는 폐기물 원료(미이용 자원)를 환원시키는 것을 재자원화 또는 리사이클이라 한다.


(2) 자원의 확보

자원의 확보는 소극적이며 자국의 이익이 우선되는 현실적인 방법으로 자원의 개발과

자원의 비축을 들 수 있다.

 ▶자원의 개발

자원의 개발로는 국내 광산의 개발과 해외 광산의 개발 참여나 자원의 수입 등이 있는데,

전자는 확실한 투자가 보장되나 우리나라와 같이 자원이 부족한 나라는 개발의 한계가 있어 해외로 눈을 돌리지 않을 수 없다.

해외 광산의 개발에는

①단순히 광산을 매입하는 방법, ②해외 융자에 의한 개발, ③탐광 개발
④기술 협조 ⑤공동 참가 ⑥독자적인 개발 등이 있으나,

개발비용 외에도 주변 여러 가지 간접 비용의 투자 등 많은 비용이 드는 관계로 용이하지 않다.
이와 같은 경제적 요인 외에도 정치적, 사회적 불안정 등으로도 어려움이 있을 수 있다.

 ▶자원의 비축

1970년대 세계 경제의 큰 변동을 야기한 두 차례의 에너지 위기와 중동 지역의 잦은 분쟁으로 인한 석유 유통의 중단 등으로 말미암아 '비축이 곧 자원의 확보'라는 개념이 생겨났다.

이러한 비축에는,

①여유가 있을 때 자원을 사용하지 않고 모아 두었다가 어떤 일이 생겼을 때 사용하기 위한    것과
②이미 확보된 것을 개발하지 않고 두는 것

의 두가지가 있는데 자원 확보라는 관점에서 볼 때, 적극적인 의미는 없으나 자원 확보가 곤란할 때 그 곤란을 해소하는 의미가 있다.


(3)미이용 자원의 활용

여기에는 저품위 자원의 개발, 해저 자원의 개발, 핵에너지 자원의 개발 등이 있다.

 ▶저품위 자원의 개발

광물 자원이 개발 가능한지의 여부는 개발의 경제성에 의해 좌우된다.
똑같은 자원에 있어서도 경제적, 사회적, 정치적 환경 등의 요인에 의해 자원들은 개발되기도 하고 또는 이용되지 않기도 한다.

잠재적 자원을 포함하여 미개발된 채 방치된 자원 또는, 미이용 자원은 그 개발을 막는 요인이 제거될 때 어느 날 개발의 대상이 되는 것이 적지 않다. 우리나라도 장래의 필요를 위해 미이용 자원을 개발하는 기술을 점진적으로 확보해야 한다.

경제적, 기술적 측면에서 다음과 같은 애로점을 제기할 수 있다.

①재료나 제품의 운송 수단이 없을 경우, 운송비가 비쌀 경우,

②용수나 전력 공급이 곤란할 경우,

③채취 조건이 열악할 경우,

④광상의 규모가 작을 경우

⑤광석이 저품위일 경우

⑥원료가 처리 곤란할 경우 등이다.

이러한 요인들은 기술의 진보에 의해 해결될 수 있다.

 ▶해저 자원의 개발

육상에서 해저로 연결되는 대륙붕에는 석탄, 석유, 천연가스 등의 미개발 자원이 상당수 있다. 석유의 경우, 현 산유량의 20% 정도는 해저 유전에서 생산되고 있다.

그 외에도 철, 중사, 모래, 주석, 다이아몬드, 등 현재까지 회수된 자원을 금액으로 환산하면
1억7천만 불 정도에 이른다. 연안 해저 광물 자원으로 암염, 유황, 인, 석유 등이 있으며 심해저 광물 자원으로 망간 단괴와 검은 연기굴뚝(black smoker) 주변에 생성되는 함금속 퇴적점토 등이 있다.

해수에 녹아 있는 자원에는 식염, 마그네슘, 브롬 등이 있다.
최근 해양저에 대한 탐사와 채취기술이 개발되면서 심해저 자원에 대한 관심이 높아지고 있다. 예를 들면, 심해저에 있는 망간 단괴 속에는 망간(Mn), 니켈(Ni), 동, 코발트 등의 소재 금속이 함유되어 있는데, 망간의 육상 매장량이 20억 톤인데 반해 단괴 속에는 4천억 톤이 있는 것으로 추산되고 있다. 그 밖에 니켈, 코발트, 등은 각각 육상 매장량이 5천만 톤, 400~500만 톤인데 반해 단괴 속에는 각각 164억 톤, 98억 톤이 들어 있다.

이와 같은 엄청난 자원량으로 인해 각국에서 경쟁적으로 채취하여 연구 중에 있으며, 현재 수만 톤 급의 대형 선박을 사용하여 수천 미터의 해저에 파이프를 내려 펌프로 해수와 함께 해저 망간 단괴를 흡입하는 방법을 시도 중에 있다 우리나라도 온누리호를 이용하여 태평양상에서 기초탐사와 시료 채취를 하여 21세기 해양 자원시대에 대비하고 있다.

해양에너지는 그 이용방식에 따라 조력, 파력, 온도차, 해류, 염분차 등 여러 형태로 존재하며 고갈될 염려가 전혀 없고 인류의 에너지 수요를 충족시키고도 남을 만큼 풍부할 뿐만 아니라 공해 문제가 없는 미래의 이상적인 에너지로 주목받고 있다.

 ▶핵에너지 자원의 개발

현재 원자력 발전은 경수로를 이용하여 핵분열이 가능한 235U의 농축우라늄을 자원으로 쓰고 있으나, 천연 우라늄 속에 235U는 0.7% 정도밖에 되지 않는다. 이를 에너지로 환산하면 2.4Q (1Q=1.05×1021J)이나 고속 증식로를 사용할 경우, 천연 우라늄의 대부분인 238U를 사용할 수 있어 핵에너지 양은 우라늄이 350Q, 토륨(Th)이 100Q 정도로 늘어납니다.

화석 연료의 총 에너지 양이 90Q(석유 10Q, 천연가스 10Q, 석탄 70Q)인 것을 감안하면 핵에너지의 잠재적 자원량은 상당하다고 할 수 있다.

하지만 핵 폐기물의 처리문제와 방사능의 유출 위험으로 발전소의 건설이 어렵다.


(4)에너지의 절약

 ▶무한 자원의 허상

모든 자원은 제각기 그 한계를 벗어날 수 없다. 선진공업국들이 처음에는 다 자국에서 나는 자원으로 산업을 시작했지만 단 몇십 년이 지나자 자국의 수요를 자국에서 나는 자원으로 충당할 수가 없게 되었다. 그래서 지금은 거의 모든 선진국들이 후진국으로부터 수입한 자원에 의존하고 있다. 앞으로 몇십 년이 지나고 지금은 후진국으로 있는 자원수출국들이 산업이 성장하면서 더 이상 자원을 수출할 수가 없게 될 때, 그 때는 지구의 경제는 파탄이 나고 말 것이다. 로마클럽이 1972년에 발표한 '성장의 한계'에 의하면 알루미늄, 구리, 납, 아연, 텅스텐, 니켈 같은 광물 자원들의 매장량도 앞으로 수십 년 이후에는 고갈될 것으로 예상이 되고 있다. 무한한 자원이란 것은 있을 수가 없다. 한가지 자원이 모자랄 때마다 과학자들이 대체자원을 찾곤 하지만 대체자원이라는 것도 언젠가는 끝이 있을 수밖에 없다. 무한한줄 알았던 물이나 흙까지도 유한하다는 것을 지금 우리는 절실히 깨닫고 있다.

 ▶자원도 경쟁력(자원을 아껴 쓰는 이유&방법)

#1.전가족이 함께 식사하여 취사용 연료를 절약할 수 있다.

 <주 1회 온 가족이 함께 식사할 경우> 

☞월 절감 전기량: 3KWh

☞연간합계는 745원×12월=8916원

☞전국 1,300만 가구 중 10%적용할 경우

130만×8,916=11,591백만 원


#2.수돗물을 아껴 쓰자.

☞물을 틀어 놓은 채로 음식이나 그릇을 씻지 않도록 한다.

☞세차는 호스로 하지 말고 물을 받아서 하자.

☞화장실 물탱크에 벽돌을 집어넣자.

☞일가구 월 수도 사용량 20톤

☞1,300만 가구가 10%절약을 할 경우 가구당 연간 24톤 절약-약 95,784백만원

#3.재활용의 생활화

☞이면지 활용으로 외화를 절약하자.

☞신문지 등 폐지를 재활용하자.

☞금속은 에너지가 많이 들어가서 만들어진 것이다.

이것은 원광에서보다는 고철에서 얻을 때 에너지 사용이 크게 줄어든다.

#4.한번 산 물건은 아껴 쓰는 습관을 갖자.

☞가격이 저렴한 것보다는 견고한 제품을 구입하자.

☞고장난 가구, 가전 제품 및 일상용품은 수리해서 다시 쓰자.

자원의 활용은 계획성을 바탕으로 한정된 자원을 최대한 효율적으로 사용해야 하며 ,자원은 유한성이 있으므로 아용 정도가 많고 그 용도도 많아 고갈이 쉬운 자원에 대해서는 그 활용분야에 따라 대체물자나 에너지의 개발을 앞당겨야 경제나 생활문제 전반에 대하여 혼란이 없을 것이다.


5.대체 에너지 개발

대체에너지에는 자연 에너지핵융합에너지가 있는데, 전자에는 태양에너지, 수소에너지, 바이오매스(biomass)에너지주1), 풍력에너지, 조력에너지, 지열에너지가 있으며, 후자는 태양 내부에서 일어나는 반응으로 중수소와 삼중수소가 결합하여 헬륨으로 될 때 방출하는 에너지를 말한다. 예를 들어, 지구상에 도달하는 태양에너지를 석유량으로 환산하면 매년 1조 배럴에 해당하는 양이다.

주1) 식물과 동물의 배설물에서 발생하는 메탄.수소로 만든 합성연료


총 석유매장량이 7백억 배럴이고, 연 생산량이 20~25억 배럴인 것을 감안하면 엄청난 양이다. 만약 기술의 발전으로 태양으로부터 받아들이는 방사에너지 중 0.1%(10억 배럴 분) 정도를 실용화했을 때, 현재 석유 소비량의 반년 분에 해당하는 양으로 에너지 문제가 쉽게 해결된다.

이들 대체에너지 자원은 현재로는 경제적, 기술적으로 해결해야할 과제가 많아 실용화하기에는 많은 어려움이 있으나, 그 양이 천연에 무한정으로 존재하며 환경오염의 염려가 거의 없는 무공해 에너지라는 점에서 개발해야 할 가치가 있다.

또한, 바람이 불면 파도가 이는데 1년 동안에 우리 한반도에 밀어닥치는 파도의 에너지를 합하면 한국이 1년간 사용하는 총에너지의 100배도 넘는다고 한다.

대표적인 대체 발전 양식을 정리하면 다음과 같다.

$1.조력발전

조력 발전은 수력 발전의 한 양식으로 바다의 밀물과 썰물의 수면의 높이 차를 이용하는 발전 양식이다. 세계 최초의 조력 발전소는 프랑스 북서부의 랑스강 어귀에 세워졌으며, 24만 Kw를 발전한다.

현재 가동중인 조력발전소는 프랑스의 랑스(1967 완공, 용량 400Kw), 소련의 키슬라야(1968, 800Kw), 캐나다의 아나폴리스(1986, 2만Kw), 중국의 지앙시아(1980, 3,000Kw) 등이다
우리나라의 황해안도 조력 발전에 알맞는 입지조건을 갖추고 있어 계획 중에 있다.

1970년대에 해양연구소에 의해 충청남도 가로림만과 천수만이 대상으로 조사되었고 1980년과 1982년 최적후보지로 선정된 가로림만에 대한 조력 발전 타당성 정밀조사 및 기본 설계를 프랑스와 공동으로 실시하였다. 1986년에는 영국의 기술진과 재검토한 결과 최적 시설용량 40만Kw, 연간발전량 836GWH로 평가된 바 있다.

국내에서 현재 시험 조력 발전소 건설에 관한 조사 사업을 벌이고 있으나,
조수간만의 차를 이용하므로 5m이내의 저낙차 발전기 및 해수 부식 방지 재료의 개발 등 기술력과 토목공사의 비 경제성으로 다른 발전 방식과 비교해 실용화에 많은 문제점이 있으며 실용화가 된다 하더라도 조수간만의 주기에 따라 발전되므로 극히 제한적으로 사용될 수밖에 없다.

$2.온도차 발전

바닷물의 온도는 깊어질수록 차가워진다. 바다 표면과 깊은 곳의 섭씨 20도 전후의 온도차를 이용하여 발전한다. 표층의 온수로 암모니아, 프레온 등 끓는점이 낮은 매체를 증발시킨 후 심층의 냉각수로 응축시켜 그 압력차로 터빈을 돌려 발전한다.

처음 1881년 프랑스에서 최초로 제안된 이래 1960년대 전반에 산발적인 실험이 시도되었으나 기술상의 어려움으로 성공하지 못하였다가 미국은 1978년 하와이 근해에서 50Kw급의 소규모 시험 발전에 성공하였다. 일본도 1981년 남태평양의 나우르공화국 해역에서 최대 출력 120Kw의 실험 발전에 성공한 바 있고 1989년 도야마만에서 1Mw급의 파이롯트 플랜트를 시험발전하는 등 2,000년대에는 실용화할 계획으로 있다.

우리나라 근해에는 아열대 근원의 쿠로시오 해류가 남해안과 동해안을 스쳐가므로 해양온도차 발전에 유리하고 1989년 동력자원부에서 최적후보지 선정을 위한 해양조사를 실시한 바 있다.

$3.해류발전

바닷 속에 큰 프로펠러식 터빈을 설치, 해류를 이용하여 발전한다. 코리올리스 계획이라고 부르는 미국의 해류 발전 계획에서는 한 개의 무게가 6천 톤이나 되는 거대한 발전기를 이용하여 약 2억 5천만 Kw의 전기를 얻을 수 있다고 추정하고 있다.

해류 발전의 시간당 발전 비용은 원자력 발전보다 싸고, 화력 발전보다는 절반 이상이 싼 것으로 나타나 발전기 제작에 엄청난 비용이 드는 것을 감안하더라도 경제성이 좋다고 본다. 일본은 해류의 흐름이 3노트에 달했을 때 최고 1000Kw의 전류를 발전하여 세계 최초로 해류 발전에 성공한 바 있다.

$4.염도차 발전

큰 강의 하구에서 강물과 바닷물이 만나면 강물은 농도가 낮고 바닷물은 농도가 높으므로 농도차에 의해 삼투압 작용이 일어나므로 강물이 바닷물로 빨려 들어가는 압력이 발생한다. 일반적으로 약 24atm 정도의 압력차가 있는데 수력발전소에서 약 240m 높이에서 물을 떨어뜨려 얻을 수 있는 힘이다.

요약하면 염도차 발전은 바다로 흘러내리는 강물을 해면보다 수면이 낮은 저수지로 떨어뜨려 수력발전을 시키고 저수지에 담긴 물은 반투막을 이용해서 수면이 높은 바다로 방출시키는 방식의 발전이다.

세계의 주요 강과 호수는 전체 약 26억 Kw에 달하는 발전량을 잠재적으로 가지고 있으며,
아마존 강만도 약 5억Kw에 달한다. 다만 비용이 많이 들고 경제성이 매우 낮다는 단점이 있다.

$5.파력 발전

(1)파력 발전이란?

바닷가에 가면 파도가 쉴 사이 없이 육지 쪽으로 밀려온다. 파도 때문에 수면은 주기적으로 상하운동을 하며 물입자는 전후로 움직인다. 이 운동을 에너지 변환장치를 이용하여 기계적인 회전운동, 또는 축방향 운동으로 변환시킨 후 전기에너지로 변환시키는 것을 파력 발전이라고 한다.

파도가 지닌 에너지는 막대한 것이지만, 파도 자체가 불안정하고 발전 단가가 비싸게 들기 때문에 대규모의 것은 실용화하지 못하고 있는 상태에 있다.

또, 수렴식 방파제를 이용한 발전이 있는데, 바다로부터 방파제를 향해 밀려온 파도는 방파제의 외측 경사면을 따라 방파제 외부벽 높이까지 올라온다.

이렇게 높이 올라온 바닷물과 방파제 내부 해수면 사이의 낙차를 이용하면 전력도 만들 수 있고 항구나 어장의 소파(消波:파도의 운동에너지를 흡수)도 겸할 수 있다.

파도의 에너지는 파도의 제곱에 비례한다. 길이가 80m, 폭이 15m, 내부에 10여 대의 발전기를 장치한 소파 발전 장치는 최대 5만 kw의 출력을 낸다.

(2)파력 발전의 방식

파랑의 운동에너지를 1차 변환하는 방식에 따라 여러 가지로 분류할 수 있으나, 중요한 것으로는 수면에 떠 있는 부체가 파랑의 운동에 의하여 상하, 또는 회전 운동을 하도록 하여 발전기를 회전시키는 가동물체형 방식과, 파랑의 작용에 의하여 공기실내의 수위가 변동함으로써 공기실내의 공기가 압축, 팽창될 때 노즐을 통해 발생하는 공기 흐름으로 터빈을 돌려 발전하는 진동수주 방식이 있다.

(3)실용화 현황

일본은 이미 1966년부터 항로표시용 소형 파력 발전 부이를 개발하여 사용화한 이래 구미 선진국들과 공동 연구로 가이메이호라는 파력발전선을 일본 근해에 2년간 계류하여 발전이론과 발전시스템의 효율 개선에 괄목할만한 성과를 거두었다.

또한 운수성 항만기술연구소에서는 사카타 항구에 7kw급 파력 발전 방파제인 파이롯트 플렌트를 건설하여 실해역 실험중이며, 해양 과학 기술센터에서도 540kw급 부유식 파력 발전 장치를 실

해역에 설치, 실험할 예정에 있다.

영국은 루이스섬 근해 수심 21m의 해역에 진동수주 방식을 이용한 5,000kw급 파력발전소를 건설하여 운영 중에 있으며, 인도네시아에서는 발리섬에 출력 1,000kw의 월파 저수식 발전소를 노르웨이 기술로 건설하여 운영하고 있다.

우리나라의 파력 발전은 우리나라 연안의 파력에너지는 약 500kw 정도로 추산되나 단 한 건의 시험 발전 연구도 없었다. 파력발전은 해양 구조물과 복합적으로 설치되어 이용될 경우에 기존의 육상 시설보다 여러면에서 유리한 점이 있으므로 연안 산업 시설의 건설시 필수적으로 요구되는 방파제에 부착하는 파력발전소 시스템의 건설이 고려되고 있다.

$5.풍력 발전

에너지 밀도가 매우 낮아 연중 일정한 세기의 바람이 부는 지역이라야 하며 풍력이 약하거나 태풍이 불면 사용이 불가능하여 안정된 정기공급이 기대 받지 못한다.

$6.태양력 발전

초기 투자비가 높고 에너지 밀도 및 변환 효율이 낮아 아직까지 대단위 전원으로는 사용치 못한다. 도서지역, 오지의 전원, 등대 및 신호설비 등 특수용 전원으로만 사용하고 있는 실정이다.

일례로, 서울시 전력소요 600만 KW를 생산하기 위해서는 서울시 면적의 1/5를 부지로 이용해야 한다.