0912883

정영옥

RENEW-ABLEENERGY

UX Design Studio

01

IDEA

SUBJECT

천연에너지에 대한 정보디자인

천연에너지의 종류

천연에너지의 원료 / 에너지 발전과정

천연에너지의 경쟁력 비용단가 당 발전량

세계의 천연에너지 발전비율

한국의 천연에너지 발전 위치

RENEWABLE ENERGY

재생에너지의 종류

우리나라는 미래에 사용될 신재생에너지로 석유, 석탄, 원자력, 천연가스가 아닌 에너지로 11개분야를 지정하

였고 (신재생에너지개발 및 이용 보급촉진법 제 2조) 세분하여 보면 아래와 같다.

- 재생에너지 8개 분야 : 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지

- 신 에너지 3개 분야 : 연료전지, 석탄액화, 가스화, 수소에너지

02

ENERGY

SOLAR REDIATIONENERGY 01

태양광 에너지

발전원리

태양광 에너지는 햇빛을 받으면 광정효과에 의해 전기가 발생하는 태양전지를 이용하여 태양광을 직접 전기에

너지로 변환시키는 기술이다.

태양광 발전 시스템의 이용은 초기에는 주로 인공 위성 및 등대, 통신용의 전원 등으로 이용되었으나, 보급이

확대됨으로써 주택용이나 낙도 전원용, 그리고 아파트 단지 등의 전원 공급용으로도 개발되고 있다.

그러나 여전히 태양 전지의 특성을 최대로 활용할 수 있는 조건 즉, 적은 전력을 필요로 하는 외딴 지역 등에

국한되어 실용되고 있다.

장/단점

장점 단점

햇빛이 있는 곳이면 어느 곳에서나 간단히 설치

유지비용이 거의 들지 않는다.

태양전지 숫자만큼 전기를 생산하므로 태양전

지를 많이 설치할수록 많은 양의 전기를 얻을

수 있음

별도의 기계 가동 부분이 없으므로 소음과 진동

등이 없어 환경오염을 일으키지 않음

수명은 20년 이상으로 비교적 오랫동안 이용

에너지 밀도가 낮아, 많은 수의 태양 전지를 사

용해야 하기 때문에 많은 공간이 필요

태양전지의 재료는 아직까지 값이 비싼 반도체

재료인 실리콘을 사용. 때문에 처음 설치시 많

은 비용이 들어감.

SOLAR REDIATIONENERGY 01

SOLAR THERMAL ENERGY

태양열 에너지

발전원리

태양열발전이란 태양광선에 의한 열에너지를 효율적으로 모아 열원으로 하여 이 열에너지를 열기관을 사용해

서 기계에너지로 바꾸어 터빈 발전기를 회전시킴으로써 전기에너지를 만들어내는 발전 방식

<Small Scale Electric Power From Solar Thermal Energy> <Large Scale Electric Power From Solar Thermal Energy>

ENERGY 02

발전 시스템

SOLAR THERMAL ENERGYENERGY 02

장/단점

장점 단점

무공해

무한량

무가격

밀도가 낮고 간헐적

에너지양과 질의 관계가 정비례하지 못함

WIND POWERENERGY 03

풍력 에너지

발전 시스템 분류

풍력은 바람에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전 기술

풍력이 가진 에너지를 흡수, 변환하는 운동량변환장치, 동력전달장치, 동력 변환장치, 제어장치 등으로 구성

수직축 발전기 수평축 발전기1

수직축 발전기

수직축은 바람의 방향과 관계가 없어 사막이나

평원에 많이 설치하여 이용 가능

소재가 비싸고 수평축 풍차에 비해 효율이 떨짐

수평축 발전기

수평축은 간단한 구조로 이루어져 있어 설치하

기 편리하나 바람의 방향에 영향을 받음.

WIND POWERENERGY 03

운전방식에 따른 구분2

Geared형

Gearless형

WIND POWERENERGY 03

장/단점

장점 단점

무공해

무한량

가장 비용이 적게들며 건설및 설치 기간이 짧다

풍력발전시설단지는 농사, 목축 등 토지 이용의

효율성을 높인다.

바람이 항상 부는 것이 아니기 때문에 에너지를

저장하는 충전기술이 사용되어야 한다.

충전비용이 많이 든다.

WIND POWERENERGY 03

BIOMASS

바이오메스 에너지

바이오에너지 기술의 분류

바이오매스(Biomass, 유기성 생물체를 총칭)를 직접 또는 생화학적, 물리적 변환과정을 통해 액체, 가스, 고체

연료나 전기, 열에너지 형태로 이용하는 화학, 생물, 연소공학 등의 기술을 일컬음

Biomass란 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체균체와

이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물 유기체

ENERGY 04

바이오에너지 변환시스템

장점 단점

무공해

메탄가스가 이산화탄소로 전환되어 부가적 효과

잠재적 에너지의 가치가 높다

산림고갈이 우려됨

바이오매스의 생물학적 공정이 복잡함

BIOMASSENERGY 04

SMALL HYBRO

바이오메스 에너지

시스템 구성도

수력발전은 물의 유동 및 위치에너지를 이용하여 발전

ENERGY 05

장점

수차의 종류 및 특성

장점과 단점

단점

소수력의 중요 설비인 수차

발전 원가가 저렴

무공해

수몰 현상의 지역적 편재

SMALL HYBROENERGY 05

GEOTHERMAL

지열 에너지

시스템 구성도

지열에너지는 물, 지하수 및 지하의 열 등의 온도차를 이용하여 냉ㆍ난방에 활용하는 기술

태양열의 약 47%가 지표면을 통해 지하에 저장되며, 이렇게 태양열을 흡수한 땅속의 온도는 지형에 따라 다

르지만 지표면 가까운 땅속의 온도는 개략 10℃∼20℃정도 유지해 열펌프를 이용하는 냉난방시스템에 이용

ENERGY 06

GEOTHERMAL

시스템의 종류

폐쇄형 지열원 열교환장치

개방형 지열원 열교환장치

ENERGY 06

MARINE

해양 에너지

해양에너지기술의 종류

해양의 조수/파도/해류/온도차 등을 변환시켜 전기 또는 열을 생산하는 기술

조력발전

조석간만의 차를 동력원으로 해수면의 상승하강운동을 이용하여 전기를 생산하는 기술

파력발전

연안 또는 심해의 파랑에너지를 이용하여 전기를 생산하는 기술

조류발전

해수의 유동에 의한 운동에너지를 이용하여 전기를 생산하는 발전기술

온도차발전

해양 표면층의 온수(예 : 25∼30℃)와 심해 500∼1000m정도의 냉수(예 : 5∼7℃)와의 온도차를 이용하여

열에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 발전하는 기술

ENERGY 07

WASTE-to-ENERGY

폐기물 에너지

폐기물 에너지의 종류

폐기물에너지는 폐기물을 변환시켜 연료 및 에너지를 생산하는 기술

사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화, 성

형, 고체 연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수 기술 등의 가공ㆍ처

리 방법을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산하고, 이를 산업 생산활동에 필요한 에너지

로 이용될 수 있도록 재생에너지를 생산하는 기술

성형고체연료(RDF)

종이, 나무, 플라스틱 등의 가연성 폐기물을 파쇄, 분리, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료주)

RDF : Refuse Derived Fuel

폐유 정제유

자동차 폐윤활유 등의 폐유를 이온정제법, 열분해 정제법, 감압증류법 등의 공정으로 정제하여 생산된 재생유

플라스틱 열분해 연료유

플라스틱, 합성수지, 고무, 타이어 등의 고분자 폐기물을 열분해하여 생산되는 청정 연료유

폐기물 소각열

가연성 폐기물 소각열 회수에 의한 스팀생산 및 발전, 시멘트킬른 및 철광석소성로 등의 열원으로의 이용

ENERGY 08

FUEL CELL POWER

연료전지 에너지

발전 원리

연료전지는 수소와 산소의 화학반응으로 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

H2+ 1/2O2→ H2O + 전기

ENERGY 09

03

STATUS

원료별 에너지 경쟁력

석탄

풍력

태양열

바이오메스

지열

3-5센트

1980년 80센트

2012년 3-4센트

2015년 5.58센트 예상

변동없이 35-45센트

5천 400MW (전세계 200-300만 가구의 주간 전력수요량)

csp사용시 9-12센트

현재 5-10센트

2005년 미국전체의 1.5% 공급

현재 6-10센트

2050년 미국 전력의 10% 공급 예상

COMPETITIVE

국가별 재생에너지 사용 변화GLOBAL

한국의 재생에너지 현황KOREA

04

DESIGN

DESIGN

CONCEPT

nature energy

CONCEPT IMAGEDESIGN

CONCEPT IMAGEDESIGN

CONCEPT IMAGEDESIGN

COLOR SETDESIGN

Data Organization

System I hidro/wind/solar/biomass/geothermal

Data Organization

Ratio of Renewable energy

Data Organization

 China  

(GWh)[8]  

(GWh)[9]  

(GWh)  

(GWh)[10]  

(GWh)[6]  

 Brazil  

1  

2  

3  

4  

 Canada  

1  

2  

3  

4  

5  

 Spain  

1  

2  

3  

4  

5  

 Portugal  

1  

2  

3  

4  

5  

 Italy  

1  

2  

3  

4  

5  

Percentage of hidro/wind/solar/biomass/geothermalTop 10 Countries

Data Organization

0  

1,000,000  

2,000,000  

3,000,000  

4,000,000  

5,000,000  

6,000,000  

7,000,000  

8,000,000  

 China  (ex.M

acau,  Hong  Kong)  

 United  States  

 India  

 Russia  

 Japan  

 Germany  

 Canada  

 Iran  

 United  Kingdom  

 South  Korea  

 Mexico  

 Italy  (including  San  Marino)  

 South  Africa  

 Saudi  Arabia  

 Indonesia  

 Australia  

 Brazil  

 France  (including  M

onaco)  

 Spain  

 Ukraine  

 Poland  

 Thailand  

 Turkey  

 Taiwan  

 Kazakhstan  

 Egypt  

Series1  

Carbon emission percentage andRenewable energy percentage

0  

10  

20  

30  

40  

50  

60  

70  

80  

90  

100  

 China  (ex.Macau,  Hong  Kong)  

 United  States  

 India  

 Russia  

 Japan  

 Germany  

 Canada    Iran  

 United  Kingdom  

 South  Korea  

 Mexico  

 Italy  (including  San  Marino)  

 South  Africa  

 Saudi  Arabia  

 Indonesia  

 Australia  

 Brazil  

 France  (including  Monaco)  

 Spain  

 Ukraine  

 Poland  

 Thailand  

 Turkey  

 Taiwan  

 Kazakhstan  

 Egypt  

renewable  ene  percentage  

renewable  ene  percentage