에너지 사용 일대기

모든 생명과 여태껏 존재하였던 모든 사회는 에너지의 계속적인 사용이 필수적입니다. 에너지의 흐름이 멈추면 기능을 제대로 할 수 없고 결국엔 주저앉게 되겠지요. 초기 사회의 에너지 사용량은 지금에 비해 많이 적었습니다. 도시가 점점 산업화 되고 발전해가면서 과거의 농경시대보다 더 많은 에너지를 필요로 하고 사용해왔습니다. 그리고 연속적인 에너지 소비로 인해 점점 그 자원이 한정되어가고 지금은 에너지의 효율적인 사용이 중요한 시점입니다.

석탄기에 형성된 석탄은 1890년대 북미의 주 에너지원이었다.

(1) 초기 사회의 에너지 사용

에너지는 생명을 유지하는 데 꼭 필요합니다. 태양은 모든 생태계에 에너지를 제공하는 제1의 에너지원입니다. 식물의 광합성을 통해 빛 에너지를 유기 분자 내의 화학에너지로 변환합니다. 먹이사슬에 따라 그 식물을 먹고 초식동물이 자라게 되며 이는 또한 육식동물의 에너지원이 됩니다. 수렵사회에서 인간은 동물의 에너지 사용과 마찬가지로 식량으로서 식물과 동물을 이용하였습니다. 사회가 발전해 갈수록 점점 더 편안하게 지내기 위해 인간은 가축의 운동에너지를 사용하고 나무는 집을 짓는 데 사용되었으며 음식을 익히고 집을 따뜻하게 하는 연료로 사용되었습니다. 그리스, 이집트, 로마와 같은 초기 문명의 발달은 성대한 문화의 발전은 가져왔지만 사람을 지배계층과 피지배계층으로 나누어 피지배계층인 노예들은 그들에게 노동을 제공하였고 건설, 채광 등의 산업활동에서 그들의 노동력은 아주 중요했습니다. 연료와 건축자재로 나무가 많이 사용하였고 자원이 소진되었을 때는 대체 에너지로 동물의 똥을 사용했습니다. 그러다가 유럽과 북미에서는 화석화된 식물의 퇴적물에서 만들어진 '석탄'이 대체 에너지로 사용되었습니다. 그것은 오랜 기간 북미의 주된 에너지원이었습니다.

 

(2) 석탄의 등장

석탄과 석유 천연가스를 칭하는 화석연료는 아주 오래전, 수백만 년 전에 살았던 식물과 동물 그리고 미생물의 잔해입니다. 석탄은 원시림이 시간이 흐를수록 열과 압력을 받아 생긴 퇴적물입니다. 석유와 천연가스는 해양 깊은 곳에서 오랜 기간에 걸쳐 퇴적된 미세 바다 생물로부터 생성되었습니다. 이것이 열과 압력을 받아 석유와 가스로 변화하였습니다. 이러한 화석연료를 이용해 산업혁명 시기에는 인간과 동물의 노동력을 기계가 대체하게 되었습니다. 증기기관의 발명이 그것입니다. 이것은 열에너지를 운동에너지로 변환하여 대규모 채광을 가능하게 하였습니다. 산업화가 가속화되면서 사람들은 공장지대에 모여들었고 이는 대기오염, 수질오염을 비롯한 환경오염을 발생시켰습니다. 에너지 소비도 증가하고 사회는 번성하였습니다. 천연가스는 초기에는 저장과 수송이 어려워 사용량이 얼마 되지 않았으나 송유관의 건설로 인해 난방과 산업 연료로 사용되고 있습니다. 

 

(3) 자동차와 석유

자동차와 내연기관의 발명으로 자동차의 수가 급격하게 증가함에 따라 석유 사용량이 가파르게 증가하였습니다. 자동차의 증가로 도로의 건설이 활발해져 원거리 이동이 가능해 짐에 따라 산업시설의 확장과 사람들의 이동이 활발해졌습니다. 사람들의 이동에 따라 그 지역이 발전하게 되었습니다. 게다가 이 시기 사람들의 생활양식도 크게 변하여 노동력을 대신하고 생활을 편리하게 하는 도구를 통한 에너지 소비가 많아졌습니다. 우리는 이 화석연료에서 기인한 석탄과 석유, 천연가스를 산업 과정의 전 영역과 버스, 기차, 자가용, 운하 등의 수송에너지로 사용합니다. 그리고 주거를 유지하고 상업적인 경제활동의 용도로 사용합니다. 석유는 주 에너지원이며 그 뒤를 석탄과 천연가스가 따르고 있습니다. 나머지는 원자력과 수력발전으로 공급됩니다. 석유의 가격과 석유를 공급하는 지역의 정치적 경제적 안정성은 매우 중요합니다. 세계 석유량의 대부분을 통제 관리하는 OPEC 국가들에 의해 석유 가격이 결정됩니다. 에너지 가격이 높을수록 생산되는 재화와 서비스의 가격도 비싸지므로 연료의 가격은 소비와 경제활동에 큰 영향을 미칩니다. 

 

(4) 전기에너지의 발전

전기에너지는 화석연료의 연소, 원자력 발전소, 수력발전소, 재생에너지를 통해 발생합니다. 전기에너지의 이동은 매우 간단하고 사용 방법도 다양합니다. 각 나라마다 전기를 생산하는 방식은 차이가 있습니다. 각각의 나라마다 풍부한 자원의 이용과 정부의 정책에 따릅니다. 그리고 에너지의 사용은 경제성장과 밀접한 관계가 있습니다. 생산과 운송비용이 저렴하고 취급이 용이하며 효율이 좋은 연료 기술이 발전함에 따라 더 많은 상품과 서비스를 생산하도록 하여 경제 성장을 가져왔습니다. 산업화한 국가들은 더 많은 전기를 소비합니다. 북미의 전기사용량은 저개발국가에 비해 훨씬 많습니다. 

 

(5) 오늘날의 에너지

오늘날에는 재생 불가능한 화석 연료에 의한 에너지에 대한 한정적인 가용량과 지구 온난화에 대한 대안으로 원자력발전과 재생 가능한 에너지인 수력, 태양력, 풍력, 조력, 바이오매스 연료 등이 등장, 발전하고 있습니다. 게다가 과거 고성장기에는 관심을 두지 않았던 환경문제를 고려하여 에너지를 덜 사용하고 재활용하는 지속가능한 발전 방안에 대해 관심이 많아졌습니다. 또한 지구온난화 문제를 개선하기 위한 화석연료 사용 감축을 위해 세계 여러 나라가 협력하여 노력하고 있습니다.