'태양광발전'에 해당되는 글 2건

  1. 2014.04.22 지구를 살리는 혼다의 스마트홈
  2. 2013.07.10 인공 잎으로 밝히는 세상

4월 22일은 지구의 날(International Mother Earth Day) 입니다. 벌써 44번째 지구의 날인데요. 오늘 하루만큼은 전 세계 사람들이 한마음으로 지구의 소중함을 생각하고 지구를 위해 환경오염, 생태계 파괴, 에너지 낭비 등 지구에 대한 생각을 나누는 뜻깊은 날입니다. 작년 지구의 날에는 지구의 날이 있는 4월에는 달력 대신 이것을!을 포스팅했는데요, 올해에는 지속적으로 지구를 살리는 기술을 생활 속에서 적용하는 스마트 홈을 소개하려합니다.




점점 발전해가는 기술에 힘입어 혼다(Honda)에서는 스마트홈(Honda Smart Home)을 지어 시범적으로 선보이고 있는데요. 스마트홈을 통해 앞으로 주거환경과 생활환경이 어떻게 변화할지 알아보도록 하겠습니다.


미국 캘리포니아 대학에 지어진 혼다의 스마트홈은 기초를 지을때 부터 탄소배출량을 꼼꼼히 고려해 만들었습니다. 반죽하는 과정에서 1,000℃까지 열이 올라가고 이산화탄소가 나오는 시멘트 대신 화산활동을 통해 자연적으로 만들어지는 포졸란을 사용해 건물을 만들었습니다.





실내 냉난방은 지열을 이용합니다. 이때 여러 개의 물탱크를 이용해 물을 관리하는데요, 지하에서 따뜻하게 덥혀진 물로 겨울에는 바닥을 따뜻하게, 여름엔 바닥을 차갑게 합니다. 첫 번째 물탱크에 모아놓은 따뜻한 물로 집 안에서는 샤워를 하고 설거지를 합니다.





이때 나온 생활하수는 두 번째 물탱크에 저장합니다. 다시 지열로 덥힌 생활하수는 파이프를 타고 집의 바닥과 벽, 천장에 연결된 온수 파이프를 통해 집을 따뜻하게 합니다. 여름에도 땅속에서 시원하게 냉각된 물이 같은 원리로 집안 온도를 조절해 주어서 에어컨이 따로 필요없이 시원합니다.






마지막으로 난방으로 사용한 물과 생활하수로 정원에 물을 줍니다. 하지만 정원에 심은 식물이 가뭄에도 견디는 튼튼한 종이기 때문에 물을 많이 필요로 하진 않습니다.





스마트홈의 실내온도 조절 시스템은 날씨를 예측해 앞으로 에너지가 얼마큼 필요한지 추측할 수 있습니다. 창문은 스스로 열고 닫으며 실내 온도를 일정하게 유지하고 집 안 공기를 신선하게 유지할 수 있도록 적절히 환기시킵니다. 





집안 전체의 조명은 전기 효율성과 빛의 강도를 고려해 LED를 사용합니다. 조명시스템은 해가 진 후에는 노란빛을 통해 좀 더 편안한 휴식을 할 수 있도록, 낮에는 파란색이 풍부한 빛을 사용하는 등 밤과 낮에 맞는 색온도 조절을 통해 거주자의 건강까지 생각합니다.  





태양광 시스템은 하루동안 사용하는 에너지의 양은 물론 전기 자동차를 충전할 수 있을 정도의 에너지를 제공합니다. 혼다에서는 태양열 패널이 최적화된 상황에서 2시간이면 출퇴근할 수 있는 에너지를 충전할 수 있다고 말합니다.


365일 중 하루가 아닌 365일 내내 에너지 절약을 실천하는 스마트홈을 통해 미래의 주거환경을 알아봤습니다. 지열과 태양열을 이용한 냉난방시설, 자동 채광시스템, 태양열 패널을 이용한 전기 자동차 충전까지 화석연료가 아닌 대체 에너지로 살아가는 생활환경이었는데요. 이 모든 것이 자동차를 만드는 회사에서 생각하고, 만들어냈다는 것이 인상적이었습니다. 모두가 스마트홈에서 살지 않지만, 지구의 날인 오늘 하루라도 생활 속 에너지를 절약하는 하루를 보내는 것은 어떨까요?



출처 : Honda



by 사슴발자국




Posted by slowalk




현재 우리는 1년에 14TW(테라 와트)의 에너지를 사용합니다. 그리고 2050년즈음엔 인구가 증가함에 따라 16TW의 전기가 필요하게 되지요. 이때 필요한 에너지는 수력, 원자력, 파력(파도), 지력, 바이오매스, 풍력 등 다양한 방법으로 얻을 수 있습니다. 그런데 이렇게 늘어나는 에너지 소모량에 맞추려면 원자력 발전소를 1.5일 마다 하나 씩 만들어내야 16TW의 전기를 만들어낼 수 있을거라 합니다.


그렇다고 원자력 발전소를 계속 세우기엔, 체르노빌, 후쿠시마 원전 사고와 같은 재앙이 닥쳐올지 모른다는 불안감과 어마어마한 자본이 필요하기 때문에 무턱대고 발전소를 세울 순 없습니다.






이런 에너지 생산과 소비의 딜레마 속에서, 화석과 원자력 에너지의 대체 에너지로 1년에 800TW의 전기를 생산할 수 있는 태양에너지가 거론되곤 했는데요. 무궁구진한 에너지 자원으로 사용될 수 있는 태양에너지 이지만 에너지 시장에서는 단 0.1%밖에 사용되지 않는다고 합니다.


왜일까요?


그 이유는 바로 태양광을 모아 전기 에너지로 바꿔주는 '패널의 가격'과 태양이 떠올랐을 때, '밝은 낮'에만 전기를 사용할 수 있기 때문입니다. 바로 이점이 태양이 지닌 엄청난 에너지양에도 불구하고 석유나 석탄, 원자력 같은 에너지를 더 많이 사용하고 있는 이유랍니다. 그렇다면 태양에너지를 '저장'할 수 있게 된다면 어떻게 될까요?





MIT 대학의 단 노체라(Dan Nocera) 교수와 그 연구팀은 '인공 잎'을 만들고 있습니다. 노체라 교수는 전 세계의 에너지 문제를 올림픽 대회 규격의 수영장 물만 있으면 해결 할 수 있다고 하는데요. 어떻게 수영장을 채울 수 있는 양의 물로 전 세계의 에너지 문제를 해결할 수 있을까요?



The Artificial Leaf | Jared P. Scott & Kelly Nyks from Focus Forward Films on Vimeo.



'인공 잎'은 식물이 물과 빛 만으로 스스로 살아갈 수 있는 것처럼 태양 빛으로 물을 산소와 수소로 분리해 자연에서 수소에너지를 얻을 수 있도록 설계된 아주 작은, 태양전지입니다. 합성된 수소는 연료전지에 저장되고, 이 저장된 수소 에너지로 다른 전자제품을 사용할 수 있는 전기를 만들어낼 수 있습니다. 이렇게 만들어진 인공 잎은 자연에서 자라난 잎 보다 열배나 효율적이라고 하는데요.


'인공 잎'을 이용하면 석유, 석탄, 원자력발전 등 자연을 훼손시키며 만든 에너지를 사용하지 않아도 모두가 전기를 쓸 수 있는 것이죠. 또한 전기를 만드는 설비를 갖추지 못한 개발도상국에서도 활용할 수 있다고 하는데요. 그게 가능한 이유는 바로 이 인공잎의 크기가 작고, 그 구조를 실리콘과 전자, 화학 촉매제와 같은 저렴한 재료로 만들 수 있기 때문입니다. 



물 1갤런(3.7리터), 즉 1.5리터 페트병 두 개 분량의 물과 햇빛만 있다면 개발도상국에 있는 한 가정에서 하룻동안 필요한 양의 전기를 생산할 수 있답니다. 



 "Our goal is to make each home its own power station," 

우리의 목표는 각 가정마다 발전소를 갖게 하는 것 입니다. 


 "One can envision villages in India and Africa not long from now purchasing an affordable basic power system based on this technology."

이 기술을 이용한다면, 인도나 아프리카의 마을이 많은 돈을 들이지 않고도 기본 전력 시스템을 구축할 수 있는 세상이 머지않아 올 것입니다. 



노체라 교수의 연구팀은 인공잎으로 만든 전기를 더 많은 사람들과 나누기 위해 인도의 타타그룹과 계약을 맺었습니다. 일반적으로 발전소를 짓기 위해 필요한 거대한 규모의 자본과 부지 대신 소규모의 발전소를 만들어 개발도상국의 작은 마을마다 보급하는 것이 목표라고 합니다. 많은 기술들이 실험실에서 잠자고 있는 상황에서 전 세계의 에너지 문제를 해결 할 수 있는 기술이 널리 퍼질 수 있다는 것에 그 의미가 큰 것 같습니다. 



Dan Nocera: Personalized Energy from PopTech on Vimeo.



출처 :  PopTec Focus Forward Films, Wired UK

by 사슴발자국


Posted by slowalk