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■ 수력 에너지의 정의와 원리
수력 에너지는 물이 지구의 중력에 의해 낙하하거나 흐를 때 생성되는 에너지며 효과적으로 전기로 변환될 수 있고 이를 수력 발전이라고 한다. 수력발전의 원리는 워터 휠이나 수레바퀴에서 이미 오랜 시간 동안 적용되어 왔으며, 현재는 댐이나 수력 발전소에서 사용된다.
■ 수력 에너지의 장점
- 수력 에너지는 신재생 에너지로서 많은 장점이 있다
- 지속 가능성: 수력 발전은 물, 즉 지구상에 무한히 존재하는 자원을 사용한다. 이는 태양 또는 바람과 같은 다른 신재생 에너지 원과 비교하여 경쟁력이 있다.
- 에너지 저장: 수력 발전소는 물을 저수지에 저장함으로써 에너지를 "저장"하는 것과 같은 기능을 한다. 이는 특히 전력 수요가 높은 시기에 유용하다.
- 안정성: 풍력이나 태양광 에너지와 달리, 수력 발전은 일정하고 예측 가능한 전력을 제공한다.
■ 수력 에너지의 단점과 과제
- 수력 에너지에는 몇 가지 중요한 단점과 도전 과제도 있다
- 환경 파괴: 댐을 건설하면 리버 사이트가 파괴되고, 생태계에 영향을 미칠 수 있다.
- 사회적 비용: 댐 건설은 대규모 건설로 많은 인력의과 큰 비용을 필요로 한다.
- 건설 비용: 수력 발전소는 건설 비용이 높으며, 특히 대형 프로젝트의 경우에는 상당한 시간과 자원이 필요하다. 이로 인해 초기 투자 비용이 매우 높을 수 있다.
■ 수력발전의 필요성
- 기후 변화 대응: 기후 변화는 현재 가장 시급한 환경 문제 중 하나다. 기후 변화의 가장 큰 원인 중 하나는 화석 연료의 과도한 사용이다. 수력 발전은 이에 대한 대안으로서, 탄소 배출을 줄이는 데 중요한 역할을 한다.
- 에너지 수요 증가 대응: 세계 인구는 계속 증가하고 있으며, 이는 에너지 수요의 증가를 의미한다. 수력 발전은 지속 가능하고 안정적인 에너지 공급원으로서, 이 증가하는 수요에 대응할 수 있다.
- 지역 경제 촉진: 수력 발전소의 건설과 운영은 일자리를 창출하며, 지역 경제를 촉진하는 데 도움이 된다. 또한, 댐은 농업용 수자원, 물 공급, 홍수 방지 등 다른 이점도 제공한다.
■ 수력발전의 원리
- 저수지 생성: 먼저, 큰 댐이나 벽을 만들어서 물을 차단한다. 이렇게 하면 저수지라는 인공적인 호수가 형성되며, 여기에 물이 쌓이게 된다.
- 물의 흐름: 물은 중력의 영향을 받아 저수지에서 아래로 흘러가게 된다. 이 흐름은 댐 안에 설치된 터널이나 파이프(펜스톡)을 통해 이루어진다.
- 터빈 회전: 물의 흐름은 대형 터빈을 회전시킨다. 터빈은 일련의 큰 팬 블레이드로 구성되며, 물이 그 위를 지나가면서 회전력을 제공한다.
- 전기 생성: 터빈이 연결된 발전기는 회전함에 따라 전기를 생성한다. 발전기 내부에서, 터빈의 회전력은 전자를 움직이게 하여 전기를 생성한다.
- 전기 전송: 마지막으로, 전기는 발전소에서 송전선을 통해 가정과 기업으로 전송된다.
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