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에너지공학 특론


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에너지공학 특론

박대원 저 | 아진

출간일
2020-07-13
파일형태
PDF
용량
31 M
지원 기기
PC
대출현황
보유1, 대출0, 예약중0
콘텐츠 소개
목차
한줄서평

콘텐츠 소개

최근 국내 에너지 현황을 보면 신재생에너지의 비중이 빠르게 증가하고 있다. 그러
나 발전비중으로 보면 화력발전과 원자력 발전이 70%이상을 차지하고 있고 신재생
에너지의 발전은 3%에 그치고 있으며 증가속도는 상대적으로 크지만 선진국에 비해
낮은 편이다. 캐나다(63%), 스페인 (39%), 이탈리아 (39%), 독일 (24%) 등 OECD
최하위 수준이다.
정부에서는 ?14년 9월 발표된 ?제4차 신?재생에너지 개술개발 및 이용보급 기본계획
?을 통해 신?재생에너지 보급목표를 2035년에 1차에너지 대비 11%로 제시하며 재생
에너지 발전비중 확대를 위하여 노력하고 있다. 정책적인 지원의 하나인 RPS 시행
으로 지난 3년 만에 FIT 10년간 건설된 설비용량의 3.3배 수준의 발전설비 증설의
성과를 얻기도 했다. 그러나 신재생에너지 보급 확대를 위한 노력과 시장 창출을 위
한 시도가 계속되고 있으나 국내 재생에너지 자원 (햇빛, 바람 등)이 부족하여 재생
에너지 확보를 위한 여건은 여전히 취약하다. 대표적인 재생에너지 발전인 태양과
풍력발전은 대규모 부지가 필요하며 풍력의 경우 잠재량은 독일의 1/25 에 불과하
다. 또한 태양광, 풍력발전의 경우 건설 및 운영과정에서 산림파괴, 생태계 파괴, 소
음 (풍력) 등 환경문제가 발생하여 민원 및 인허가 문제로 어려움을 겪고 있어서 주
된 에너지원으로 활용하기에 현실적인 한계가 있다.
본 책에서는 최근 국내 에너지 현황을 고려하여 국내에서 이용 가능한 자원을 활용
하여 생산할 수 있는 재생에너지원을 소개하고자 한다. 바이오에너지 자원 (곡물류,
임산·농산 바이오매스, 축산폐기물, 도시폐기물 바이오매스 등)을 이용하여 열화학
적인 방법을 통해 발전연료로 사용가능한 바이오오일, 고형연료 등을 생산할 수 있
는 기술, 수분함량이 높은 바이오매스를 생물학적 전환을 통해 바이오가스를 생산하
여 발전용 연료로 사용할 수 있는 기술, 이외에도 바이오매스를 생물학적 전환을 통
해 수송용 연료를 생산할 수 있는 기술 등을 소개하고자 한다. 가연성 폐기물을 이용하여 고형연료를 생산하여 발전연료로 활용하거나 가스화를 통해 이산화탄소를 사
전에 저감하여 청정연료로 활용 가능한 합성가스를 생산하는 기술에 대한 소개와 해
결해야 할 당면한 과제들도 제시하였다.
그리고 향후 수소경제사회로 진입을 위해서는 물을 분해하여 수소를 생산하여야 재
생에너지로 분류될 수 있다. 현재 물을 분해하여 수소를 생산하는 방법으로 열화학
사이클을 이용한 물분해 (800℃ 이용), 광촉매를 이용한 물분해가 있으나 보다 현실
적인 방법인 전기화학적 물분해와 생물학적 물분해를 이용한 수소 생산하는 기술에
대해 서술하였다. 에너지 생산 외에 최근 에너지 저장에 대한 관심이 높아지고 있어
서 전기를 저장하는 방법들에 대해서도 소개하였다. 전기는 생산한 후 사용하지 않
으면 소멸되는 특성을 가지고 있어서 전기를 저장 후에 선택적, 효율적으로 사용하
기 위해 필요한 기술이다, 특히 신?재생 에너지는 입지환경이나 자연조건에 크게 영
향을 받아 출력 변동이 심하여 연속 공급이 불가능하고, 에너지 생산시점과 수요시
점의 시간차가 발생하게 되므로 신?재생에너지 활성화를 위해서 에너지저장시스템이
중요하게 대두되고 있다.
본 책이 마련되기 까지 정리, 편집에 수고하신 출판사에 감사하며 에너지 공학에 처
음으로 입문하는 학생들에게 도움이 될 수 있기를 바랍니다.

목차

머리말 ⅰ
1장 국내 에너지 현황 2
1.1 국내 에너지 생산 현황 및 소비 동향 2
1.2 국내 에너지 수요 전망 5
1.3 국내 신재생에너지 보급 현황 7
1.4 국내 신재생에너지 자원 잠재량 8
2장 바이오매스 이용 에너지 생산 14
2.1 서론 14
2.2 바이오매스 이용 바이오오일 생산 (Pyrolysis) 21
2.3 바이오매스 이용 고형연료 생산 (Torrefaction) 28
2.4 바이오매스의 탄화 (Carbonization) 38
2.5 바이오매스 이용 합성가스 생산 40
2.6 바이오매스 이용 에탄올 생산 56
2.7 바이오매스 이용 부탄올의 생산 80
3장 폐기물 이용 에너지 생산 90
3.1 폐기물에너지 현황 90
3.2 가연성폐기물 고형연료화 93
3.3 가연성폐기물이용 합성가스 생산 102
3.4 유기성 폐기물이용 바이오가스 생산 104
3.5 매립가스 생산 116
4장 물분해 수소 에너지 생산 124
4.1 전기화학적 물 분해 수소생산 124
4.2 생물학적 물 분해 수소생산 135
5장 전기화학적 에너지 생산과 저장 146
5.1. 연료전지의 개요 146
5.2 전기저장장치 (Energy Storage System) 156
5.2 압축공기 에너지저장 (CAES, Compressed Air Energy Storage) 160

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