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3 목차 Ⅰ. 에너지야, 넌누구니? 1. 에너지추적놀이 5 2. 에너지이용의역사 에너지나전기가없다면? 지구는왜더워질까? 원자력을계속쓸수있을까? 재생가능에너지 55 Ⅱ. 에너지야, 놀자! 7. 나는에너지짱 에너지골든벨 에너지영화, 책다시보기 에너지 UCC 만들기 에너지현장탐방 139

4 1. 에너지추적놀이 1. 에너지추적놀이 - 우리가사용하는에너지는어디에서올까? 도시에서사는아이들은자신들이먹는음식이쌀, 감자, 배추같은것들이 어떤모습으로자라는지모르고있다. 그래서가장유명한일화가쌀이어디에 서나느냐고물었더니 쌀나무 에서난다고대답했다는것이다. 그런데아이들이 우리가사용하는에너지, 예를들어전기는어디에서시작되어서가정에서사용 되고있는지알고있을까? 좀더근원적으로들어가서사용하는에너지원의종 류에는어떤것들이있는지알고있을까? 다른한편으로는에너지의정의가무 엇인지알고있을까? 이세가지질문중에마지막것은 5학년에서배운다. 초등학교과학을분석해보면다음과같다. 학년 내 용 3 자석놀이, 소리내기, 그림자놀이, 온도재기 4 수평잡기, 용수철늘리기, 열의이동, 전기의불켜기 5 물체의속력, 거울과렌즈, 전기회로꾸미기, 에너지 6 물속에서의무게와압력, 편리한도구, 전자석 그리고 5학년에서나오는에너지는아래와같은세부내용이나온다. 에너지 에너지의종류 에너지의전환 바람, 높은곳에있는물체의에너지 ( 위치에너지 ), 열에너지, 전기에너지 전기에너지 빛에너지, 전기에너지 열에너지, 전기에너지 운동에너지 이수업에서는에너지의종류와전환에대해서기본적으로배웠다는것을전제로한다. 수업의목적은핵에너지와, 화석에너지를사용하는과정중에많은에너지손실이있고폐기물과오염을일으키는반면에재생에너지는손실이적고폐기물과오염이거의없다는것을알게하는것이다. 교육대상은 5~6학년이적당하며, 2차시정도가소요된다. 5

5 Ⅰ. 수업목표 1. 에너지의종류에는무엇이있는지안다. 2. 우리가사용하는에너지에는무엇이있는지안다. 3. 그양이제한적인화석에너지와지속가능하게사용할수있는재생에너지에대해안다. 4. 화석에너지와재생에너지가우리가사용할수있는형태중, 즉뜨거운물을사용하기위해어떤경로를거치는지안다. 5. 핵에너지, 화석에너지, 그리고재생에너지가발생시키는폐기물과오염이무엇인지안다. Ⅱ. 준비물 학생용활동지 Ⅰ,Ⅱ, 가위, 풀 Ⅲ. 학습활동 1. 도입 가. 모둠별로앉는다. 학생용활동지Ⅰ 를나누어준다. 모둠은 4명이적당하다. 나. 과학시간에배운에너지원의종류와전환에대해서간략하게설명한다. 2. 전개가. 학생용활동지Ⅰ 를통해우리가사용하는에너지의종류에대해서알아보고, 핵에너지, 화석에너지, 재생에너지에대해서알아본 6

6 다. 나. 작성한학습지를모둠별로대표가발표하게한다. 다. 핵에너지와화석에너지의양이제한적이지만지금은왜사용할수밖에없는지설명한다. 그리고전시간에배운에너지의역사를통해에너지위기에대해서설명한다. 또한위기를극복하기위해서재생에너지를사용하는사례를설명한다. 라. 학생용활동지Ⅱ, 가위, 풀을나누어준다. 지원자를뽑아서앞의글을읽게한다. 마. 학생들이이해하기어려운단어에대해서질문에대해서설명한다. 중간에질문에대한설명을하여학생들이이해를돕는다. 3. 평가및정리가. 모둠별로만든학생용활동지Ⅱ 를칠판에붙인다. 어느모둠이제대로했는지교사가뽑는다. 나. 올바른과정에대해서설명을한다. 다. 학생용활동지Ⅱ 4번문제에대해서모둠별의견에대해서또는개인적인의견을발표하게한다. 4. 과제물제시가. 우리나라의재생가능에너지사용현황에대해서조사한다. 나. 우리학교에재생가능에너지를사용하게된다면어떤곳에어떤것을이용할수있는지조사한다. 7

7 Ⅳ. 지도상의유의점 가. 학생용활동지Ⅰ 과 Ⅱ를순서에맞게나누어준다. 가위와풀도나눠준다. 나. 가위를이용해서그림을자를때안전사고에대한주의를준다. 다. 학생용활동지 Ⅰ,Ⅱ는각 1차시에해당한다. 그러므로총 2차시수업용이다. 8

8 Ⅴ. 학생활동자료 < 학생용활동지 Ⅰ> 1. 우리가사용하는에너지에는어떤종류가있는지써봅시다. 그리 고그에너지를어떻게우리가얻는지써봅시다. 2. 에너지는쓸수있는양이정해져있는것이있고, 무한히쓸수 있는것이있습니다. 어떤것이해당되는지아래표에씁시다. 쓸수있는양이정해져있는 에너지 무한히쓸수있는에너지 9

9 < 학생용활동지 Ⅱ> 사용할수있는양이제한적인에너지에는핵에너지와, 화석에너지그리고재생에너지는바람 ( 풍력 ), 물 ( 수력 ), 지열, 태양열, 태양광발전, 바이오매스등이있습니다. 이제부터우리는핵에너지의원료인우라늄, 화석에너지중의하나인석탄, 재생에너지중에는풍력발전과태양광발전에대해서배울것입니다. 우리가에너지로부터혜택을받는것중에하나는따뜻한물을이용하는것입니다. 만약추운겨울에따뜻한물이수도꼭지에서나오지않으면어떻게될까요? 우리는물을데워서사용해야하는하겠지요? 얼마나불편하겠어요? 그런데여러분의부모님들중에서대부분은그렇게생활하신분들이많습니다. 여러분이집에서따뜻한물을사용할수있는것은대부분이기름, 도시가스보일러를이용할수있기때문입니다. 우리는에너지가우리에게어떤경로를통해서전달이되고그에너지가전달되는과정중에어떤일이일어나는지알기위해서통일을합시다. 여러분은지금부터석유나, 석탄보일러가아닌전기를이용해서뜨거운물을사용한다고합시다. 1. 아래표는그양이제한적인에너지인핵과석탄이만들어지고버 려지는것까지의과정을나타낸것입니다. 다음표에해당되는것 에 를하세요. 종류채굴이동농축 * 이동발전전송 핵 석탄 뜨거운물의이용 폐기물및오염 * 농축 : 주어진물질 ( 원소 ) 중에는같은물질이나질량이다른것들이있습니다. 이중 에서특정한물질이차지하는질량을높이는과정을말합니다. 자연상태에서 10

10 는우라늄은세가지종류가있습니다. 그질량에따라우라늄234, 우라늄, 235, 우라늄 238 로나누어집니다. 그런데원자력발전소에서우라늄을이용해서전기를만들재료로사용하려면우라늄 235 가 3~5% 차지해야합니다. 이렇게하는것을농축이라고합니다. 2. 아래표는그양이무한한에너지인수력발전과태양광발전이만 들어지고버려지는것까지의과정을나타낸것입니다. 다음표에 해당되는것에 를하세요. 종류채굴이동농축 * 이동발전전송 수력 태양광 뜨거운물의이용 폐기물및오염 3. 다음페이지의그림은에너지의원료를채굴, 이동, 전기생산, 이 용, 폐기물처리까지의과정을그림으로나타낸것이다. 각그림을 자른후, 표에붙여보자. (*9~10 쪽의그림, 표자료활용 ) 4. 독일은앞으로 2020년까지모든원자력발전소를없애고 2050년까지는모든에너지를재생에너지로이용할계획입니다. 우리는어떻게하는것이좋을까요? 2050년이면여러분의몇살입니까? 그때어떤일이일어날까요? 우리가커서할일에는무엇이있을까이야기해봅시다. 11

11 우리가사용하는에너지는어디에서올까? 12

12 우리가사용하는에너지는어디에서올까? < 표완성하기 > 과정핵석탄수력태양 채굴 이동 농축 이동 발전 전송 뜨거운 물의 사용 폐기물 과 오염 13

13 Ⅵ. 교사용자료 우라늄농축역무 (Enrichment Services) 천연우라늄에는세가지동위원소가존재하며그조성비는 U %, U %, U % 이다. 농축이란 U235의함유량을높이는공정을말한다. 경수로용연료로사용하기위해서는농축이필요한데이는천연에존재하는우라늄동위원소중 U235만이핵분열반응을일으킬수있기때문이며, 원자로내에지속적인핵분열반응을유지하기위해서는 U235의농축도가 3~5% 정도가되어야하기때문이다. 이러한우라늄농축기술은고도의기술과자본을필요로하며현재까지가스확산법, 원심분리법, 노즐분리법, 화학교환법, 레이저법등이개발되었으나, 이중가스확산법과원심분리법이상업용으로사용되고있다. 농축단위는 SWU(Separative Work Unit : 농축역무단위 ) 라는특수단위를사용하는데일종의에너지단위로농축도가높을수록소위 SWU가지수적으로증가하며 1,000MW 급발전소 1기당연간약 100,000SWU 가소요된다. 미국, 러시아, 프랑스, 영국등핵무기보유국들이농축공장을운영하고 14

14 있으며, 농축설비건설에막대한투자비가소요될뿐만아니라핵확산금 지를위해농축기술자체가엄격히통제되고있어핵무기비보유국의농 축시설보유는상당히어려운실정이다 (< 표 3> 참조 ). 미국은 1969년상업용경수로에대하여최초의우라늄농축역무공급이후 1970년대까지도전세계의우라늄농축역무시장을독점하였다. 그러나 1974년석유파동이후세계각국이원자력개발및원자력발전소건설계획을활성화함에따라농축수요가급증하게되어영국의 URENCO, 프랑스의 EURODIF 등농축을전담하는새로운회사가등장하게되었다. 결국 1980년초부터농축시장은시장경쟁체제로전환되었으며, 1990년초러시아의적극적인서방세계시장확대노력등으로현재의시설용량은 4.58만톤 SWU로소요량 4.0만톤SWU 를초과하는상태이다. 향후세계의농축소요량은 2010년 4.6만톤 SWU, 2020년 5.2만톤 SWU까지 (< 표 4> 참조 ) 증가할것으로전망된다. 그러나러시아핵무기해체에따른고농축우라늄 (HEU) 의희석공급, 재처리회수우라늄, 플루토늄의사용추세등의우라늄제2공급원시장진입과미국원전사업자들이영 Urenco 사의 LES 원심분리농축공장미국내건설추진, USEC사의미국원심분리농축기술을이용한신규공장의건설추진, 프랑스 COGEMA 사의원심분리공장건설을위한영 Urenco 사와의합작그리고이에따른가스확산법을사용 15

15 하는구형공장의점진적인폐쇄등은향후세계농축시장의수요와공급에어떤형태로든영향을미칠것으로전망된다. 이러한불확실한시장환경을제외한현재의농축시장은공급물량과잉상태로서중장기적인농축역무가격의안정추세를유지할것으로전망된다. 단기적으로는 2002년 1월미 USEC사가대유럽경쟁사인영 Urenco 사와프랑스 EURODIF 사를대상으로제소한대미무역불공정최종판결에서국제무역위원회가만장일치로대미불공정무역임을표결함에따라국제장기가격이상승하였으나 2004년 1월영 Urenco 사와프랑스 EURODIF 사의 WTO에제소에따른미상무부의불공정무역재결심예비선고에서프랑스의관세율을 19.95% 에서 5.34% 로하향선고함으로서무역분쟁에따른가격상승요인은점차감소할것으로전망된다. 한편 2003년하반기이후급등한우라늄가격의영향으로전력사들의저폐기농축도선택은농축역무가격의또다른상승요인으로작용하고있으며향후미국, 프랑스에추진중인신규원심분리농축공장의향방및우라늄가격상승세등은당분간농축역무가격에상당한영향을미칠것으로전망된다. 자료출처 : 원자력발전백서 [`04 한국수력원자력 ( 주 ), 산업자원부 ] Ⅶ. 참고문헌 16

16 2. 에너지의역사 2. 에너지이용의역사 환경의문제는사람들이사용하는에너지의종류에따라변하여왔다. 처음에는나무를사용했을것이다. 그러다가고급연료인숯을만들어사용하게되었다. 그러나유럽에서는농업의발달로인구가늘어나서나무가고갈되기시작되었다. 그래서숲의사용을엄격히제한하였다. 유명한로빈훗도왕립영역의숲을일반인들이사용하는것을막는과정에서나온이야기이다. 그러다가산업혁명이일어나면서석탄으로본격적으로바뀌었다. 그러나석탄은런던스모그사건등인체에치명적인일산화탄소, 매연등을배출하면서많은환경문제를만들어냈다. 또한당시유럽에서사용되던고래기름은무절제한포경으로부족하게된다. 이를해결하기위해석유를개발하게된다. 석유는경제를폭발적으로원동력이되었다. 에너지뿐만아니라각종석유화학제품, 즉옷, 자동차연료, 발전소연료, 약품등이제는석유가없다는것을상상할수도없게되었다. 그러나석유는고갈되는것은시간문제이다. 20세기중반부터핵력을이용한원자력발전이이용되기시작했다. 그러나스리마일, 체르노빌사고이후원전건설은주춤하는듯하였다. 하지만석유가고갈되면서다시원전에관심이쏟아지고있다. 반면독일을중심으로한유럽연합은 2020년에는원전을완전히폐기하고 2050년에는 100% 재생에너지를사용하려는계획을가지고있다. 에너지의역사는환경사이기도하다. 에너지의전환은자연과학의혁명적발전이뒷받침되어왔다. 따라서에너지사용의변화를살펴보면과학기술의발달이어떻게뒷받침되어왔으며이에따른정치 경제 문화의변화를알수있다. 이수업의대상은초등학교 5, 6학년이적당하다. 소요시간은 80분정도이다. 17

17 Ⅰ. 수업목표 1. 인류는어떤에너지를사용해왔는지변천사를안다. 2. 에너지가바뀔때마다어떤위기가있었는지정치, 경제, 문화적인상황을안다. 3. 에너지의전환때일어났던과학기술의발전에대해서안다. 4. 에너지가바뀜으로서사회에어떤환경오염이발생했는지안다. Ⅱ. 준비물 OHP 또는실물화상기, OHP 필름또는도화지 ( 모둠별로 1 장 ), 색연필 ( 모둠별로 1 세트 ) Ⅲ. 학습활동 1. 도입 가. 모둠별로앉는다. 시나리오, OHP 필름또는도화지 4장을나누어준다. 모둠은 4명이적당하다. 나. 시나리오를돌아가면서읽어본다. 2. 전개가. 모둠별로원하는시나리오를선택한다. 각모둠에서발표할사람을뽑는다. 나. 자신들이선택한시나리오를바탕으로그림을그린다. 18

18 다. 발표자로뽑힌학생은그림을보고모둠원을대상으로발표연습을한다. 3. 평가및정리가. 모둠별로그린그림을보고설명을한다. 나. 발표는시나리오순서대로한다. 같은시나리오일경우에는모아서하되발표순서를정한다. 교사는전체적인평가를한다. 4. 과제물제시한국에서의에너지사용의변화에대한시나리오를나누어주고이에대한그림을그려온다. Ⅳ. 지도상의유의점 가. 서로쉬운시나리오를선택하려할수있으므로적절히안배가되도록지도한다. 나. 평가에대한기준을미리말하여학생들이준비를할때도움이되도록한다. 다. 평가는교사나름대로의기준으로할수있으나참고로말하자면, 시나리오에대한충실도, 창작력, 그림의적절함등으로삼을수있다. 라. 미술시간에이용하지않는다면그림의기술적인부분에대해서는평가를하지않는것이좋다. 오히려창작력과해석력에대해서높이평가하는것이좋다. 19

19 Ⅴ. 학생활동자료 시나리오 1. 나무와숯 처음으로사람이사용한연료는나무나잎일것이에요. 불에쉽게붙고구하기쉽기때문이죠. 아마사람이사용한연료중에가장깨끗하고효율이좋은에너지가숯일것이에요왜냐하면, 숯은연기가거의안나고화력이좋기때문이죠. 또한적당하게사용하기만하면지속가능하게사용할수있어요. 숯은약 6,000년전에처음사용하였고, 우리나라에서는대략 2,600년전부터사용하였어요. 숯은다양하게사용되었는데, 소나돼지등가축이설사할때갈아먹이고, 난방을위해화로에담아서사용하기도하였답니다. 그리고옷을다릴때, 음식이썩는것을막는등다양하게사용되어왔어요. 이러한숯은나무가베어지면서점점사용량이줄어들기시작했어요. 사람은처음에는먹을것을사냥과열매를주어서해결하였어요. 그러다가 1만년전쯤에처음으로사람들은농사를짓기시작하였지요. 이때부터인구가늘어나기시작했답니다. 그런데농사를지으려면사람이많이필요하게되었어요. 그리고그많은사람을먹여살리려면땅이필요했죠. 그결과숲을없애고그자리에곡식을심었어요. 때로는다른지역의사람들과전쟁을해서땅을빼앗는일도생겼죠. 사람은점점많아지고땅은좁고연료는부족해졌어요. 이에따라숯을만들수있는숲도부족하게되었답니다. 20

20 시나리오 2. 석탄 석탄은기원전 315년그리스에서대장간에서쇠를만들때사용되었다고기록되어있어있어요. 중국에서도송나라 (1100년대 ) 때에는석탄으로가정용연료로이용하였답니다. 유럽에서는 1000년전쯤에석탄이발견되었어요. 석탄사용이갑자기늘어난것은산업혁명이일어난후부터랍니다. 1769년에는와트의증기기관이발명되어동력원으로서의석탄이많이사용되기시작하게된것이죠. 또한 1792년에영국의 W. 머독이석탄가스만들어서 1807년에는런던에서처음으로가스등이사용되었다. 그전까지는고래기름을이용해서등을밝혔는데, 이를위해서수없이많은고래를잡자그수가줄어들었기때문인것도석탄가스등을사용하게된이유랍니다. 그런데석탄은여러가지면에서문제가많았답니다. 우선석탄은완전하게타지않는답니다. 그래서재를남기면서이때일산화탄소라는연탄가스가만들어집니다. 일산화탄소를마시게되면피속의산소를빼앗아산소부족으로목숨을잃게되죠. 우리나라에서도몇십년전까지만해도연탄가스로목숨을잃는사람이많았어요. 그리고석탄을때면공기가오염되어요. 석탄이탈때이산화황이나그을음이만들어지는데, 이로때문에사람의목숨까지잃는일이있었어요. 그것이유명한런던스모그사건이랍니다. 1952년 12월 4일영국런던의기온이갑자기떨어졌고, 하늘은구름으로가려져안개가짙게땅을덮고있었어요. 구름과안개로태양빛이차단되어낮에도앞을분간할수없을정도로어두웠으며습도는 80% 가넘었죠. 당시영국은가정이나공장에서는석탄을주로연료로사용하였어요. 석탄이타면서나오는연기가대기중으로빠져나가지못하였고때마침바람이없었고기온역전으로땅에머물게되었어요. 이때배출된연 21

21 기와짙은안개가합쳐져스모그가만들어졌고특히아황산가스가황산안개로변하였습니다. 스모그현상은 12월 10일까지계속되어런던시민은호흡장애와질식등으로사건발생후첫 3주동안에 4,000여명이죽었고, 그뒤만성폐질환으로 8,000여명의사망자가늘어나총 1만 2000여명이목숨을잃었습니다. 이를계기로영국은 1956년에대기오염청정법을제정하였어요. 또한이사건으로대기오염의심각성이세계여러나라에알려졌답니다. 시나리오 3. 석유 중국이나페르시아에서는아주옛날부터연료로석유나석탄을사용하였습니다. 기원전 2500년경이집트에서는미라의방부제로아스팔트를사용하였죠. 이와같이석유가인류에게알려진것은극히오래된일이지만그당시에는천연적으로지표에노출된것을이용한것이었죠. 기원전 500년고대페르시아사원에서는어둠을밝히기위해석유램프를사용하였죠. 또한 11세기아메리카인디언들은석유를치료약으로마셨다고합니다. 남아메리카에서는 14~15세기경잉카제국시대의정유공장흔적이발견되기도하였어요. 본격적으로석유가사용된것은 19세기에들어와램프용으로서석유의사용이널리보급되기시작한때부터랍니다. 미국에서는 1859년처음으로석유가채굴되기시작하여, 포드가자동차를대량으로생산하여석유사용은급격히늘어났어요. 또한 1960년대부터는런던스모그사건이후석탄을대신하여석유의사용이늘어났죠. 석유는지금도자동차, 발전소, 배, 석유화학제품등에다양하게사용되고있답니다. 22

22 시나리오 4. 원자력에너지 원자력발전소는첨단과학기술의집합체입니다. 원전의연료인우라늄은세계전역에고르게매장되어있고, 수입원이정치적 경제적으로안정된선진국이어서석유가묻혀있는중동지방같이불안하지않아서안정적으로보급이됩니다. 우라늄은소량의연료로막대한에너지를낼수있으며, 수송과저장이쉽습니다. 예를들어 100만kW급발전소를 1년간운전하려면석유로는 150만톤이필요하나우라늄은 30톤이면됩니다. 원자력발전은화력발전등다른발전방식에비해건설비가다소비싸지만 40년이상의운전기간동안사용되는연료인우라늄이, 석유나천연가스에비해월등히싸기때문에매우경제적이라고할수있죠. 그러나원자력발전소는한번사고가나면엄청난재난이일어납니다. 그예가구소련우크라이나체르노빌원자로가폭발한사고죠. 1986년 4월 26일새벽 1시일어나이사고로당시 30명이숨졌고지금까지 56명이죽었어요. 그러나앞으로 4,000여명이이사고의후유증으로사망할것으로예상된다고해요. 이사고로스웨덴, 프랑스, 독일, 스위스, 영국등유럽 14개국으로방사능물질이날아갔습니다. 또한원자력발전의더욱큰문제점은발전을하고남은폐기물이안전하게될때까지는수천년이걸린다는것이다. 시나리오 5. 재생에너지 대체에너지는석탄과같은화석연료를대신할수있는에너지로, 태양열 태양광발전 바이오매스 풍력 소수력 지열 해양에너지 폐기물에너지등재생에너지와연료전지 석탄액화가스화 수소에너지등신에너지 3개가있습니다. 23

23 위의재생에너지들은깨끗하고고갈될염려가없을뿐아니라무공해재생이가능하다는장점이있어요. 반면에너지를이용할수있는정도가너무낮아많은양의에너지를필요로하는곳에서는실용성이적죠. 태양열이나풍력은기후에영향을받기때문에보조발전시설이필요합니다. 그리고다른재생에너지들도효율성이나경제성이적다는단점을가지고있어요. 따라서세계각국에서는화석연료와원자력을대체할수있고, 환경과인체에해를입히지않으면서도장기간에걸쳐대량으로사용할수있는재생에너지개발에노력하고있습니다. 아직은완벽한기술이개발되지않는상태입니다. 그러나미래에너지의희망은재생 대체에너지에있어요. 그래서독일은 2020년에모든원자력발전소를폐기하고 2050년에는모든에너지를재생에너지로사용할계획이랍니다. Ⅵ. 교사용자료 에너지 (E) 일을할수있는능력을말하며, 전기, 화학, 위치, 운동, 열등많은종류가있으며일과에너지는상호전환될수있다. 따라서에너지는할수있는일의양으로측정할수있다. 역학적에너지 어떤물체가가지고있는운동에너지 (Ek) 와위치에너지 (Ep) 의합을 말한다. 역학적에너지보존 물체가운동하는동안마찰력이작용하지않는다면그물체의운동 24

24 에너지와위치에너지의합인역학적에너지는일정하게보존된다. 이것은물체가운동하는동안위치에너지와운동에너지가서로전환된다는의미이기도하다. 하지만, 실제생활에서운동하는물체는마찰에의해소리, 열등이발생하게되는데이것은다른에너지의형태로역학적에너지가전환되어빠져나가는것이므로, 역학적에너지가보존되지않는것처럼보인다. 만약운동하는물체의역학적에너지에여러형태로빠져나간에너지를모두합한다면전체총에너지의양은변함이없이보존될것이다. 위치에너지 + 운동에너지 = 일정 Ⅴ. 참고문헌 클라이브폰팅지음 이진아옮김, 1995, 녹색세계사 심지이시히로유키외지음 이진아옮김, 2003, 환경은세계사를어떻게바꾸었는가 경당 25

25 3. 에너지가없다면? 3. 에너지가없다면? 지금우리는유한자원인에너지를풍족하게사용하고있지만, 북한, 아프리카등저개발국가는요리에필요한에너지원조차부족해고통을받고있다 ( 지역간형평성의문제 ). 또한과거몇만년간만들어진석유, 가스, 석탄과같은화석연료의남용으로 50년정도지나면석유와가스는고갈될것이라는전망이나오고있다 ( 세대간형평성의문제 ). 인류가화석연료를발견해이용한것은 18 세기중엽산업혁명이후로, 특히 20 세기에들어와소비의규모는급속도로증가했다. 이로인해지구온난화, 환경 파괴, 에너지원을둘러싼국가간갈등등이나타나고있다. 에너지가없는세상을상상하며에너지의중요성및에너지절약의필요성을 고민한다. 26

26 Ⅰ. 수업목표 1. 에너지와함께하는나의하루일과를통해에너지가없는세상을상상해봄으로써에너지의중요성을안다. 2. 에너지문제로고통받는외국의사례를통해에너지절약실천을꾀한다. Ⅱ. 준비물 나의하루일과표 ( 학생용활동지1), 무인도생활계획표 ( 학생용활동지2), 에너지빈국의생활상 ( 첨부 1), 에너지절약실천방안 ( 첨부 2), 제3세계사진자료 ( 첨부 3) Ⅲ. 학습활동 1. 도입 - 무인도배낭여행소개 : 5 명이한모둠을이루어가상의무인도 로 4 박 5 일간의여행을떠나기위한내용소개 2. 전개 - 무인도배낭여행떠나기계획수립 : 5명이한모둠을이루어가상의무인도로 4박 5일간의여행계획세우기 1 여행준비물챙기기 2 여행일정 ( 시간계획표 ) 마련하기 3 에너지없는공간에서어떻게생활할까아이디어내놓기 4 배낭여행준비하면서오늘하루에너지없이생활하기 27

27 - 나의하루일과정리하기 - 에너지빈국의현재모습은? 1 아프리카, 네팔, 인도, 중국, 북한은어떨까? 2 만약, 한국에석유가한방울도수입되지않는다면? - 고민거리 1 한국에에너지가없다면 2 에너지빈국은난관을어떻게극복해야할까? 3 유한한자원인화석에너지를어떻게사용해야할까? 3. 평가및정리 1 학생들이제작한배낭여행계획을다른모둠과돌려가며부족한점채워주기 2 나의하루일과를통해에너지절약잠재량파악하기 3 에너지절약의필요성과중요성다시환기하기 28

28 Ⅳ. 학생활동자료 < 학생용활동지 1> 1) 나의하루일과표 시간 나의일과 어떤에너지를 사용했나요? 얼마나 사용했나요? 얼마나줄일 수있을까요? 0 시 ~7 시 7 시 ~8 시 8 시 ~9 시 9 시 ~10 시 10 시 ~11 시 11 시 ~12 시 12 시 ~13 시 13 시 ~14 시 14 시 ~15 시 15 시 ~16 시 16 시 ~17 시 17 시 ~18 시 18 시 ~19 시 19 시 ~20 시 20 시 ~21 시 21 시 ~22 시 22 시 ~23 시 23 시 ~24 시 29

29 < 학생용활동지 2> 무인도생활계획표 함께떠날친구들 떠나자! 무인도로! 준비물 1. 먹을거리 : 2. 입을거리 : 3. 놀거리 : 4. 그리고...? : 1. 첫날 ( 배타고섬에들어가서 ) : 2. 둘째날 : 시간계획표짜기 3. 셋째날 : 4. 넷째날 : 5. 다섯째날 ( 여행마치고그리운집으로 ) : 어떤에너지가필요할까요? 1. 밥먹을때 : 2. 잠잘때 : 3. 놀때 : 4. 더울때 / 추울때 : 5. 기타 : 무인도에서활용할수있는에너지는어떤것들이있을까요? 육지에서가져간에너지가다떨어졌을때, 얼마나더생활할수있을까요? 에너지가부족한동남아 / 아프리카친구들을위해서무엇이필요할까요? 무인도생활에서배운점을써봅시다. 30

30 Ⅴ. 교사용자료 첨부 1. 에너지빈국의생활상 1. 에너지가없어소똥을이용하는인도의가정 _ 음식을할땔감조차없어소의똥을이용해밥을해먹습니다. < 소똥으로음식을조리하는인도의한가정 > 2. 나무를베어사막이더욱넓어지는아프리카 _ 아프리카는전체적으로에너지부족을겪고있습니다. 마지막남은방법이주변의나무를이용하는것인데, 어떤곳은나무도없어식사한끼를위해 3시간가량나무를주우러다녀야한다고합니다. 주변의나무를모두베어황무 지가만들어지고있으며, 심한곳은사막으로변하기도합니다. < 나무를베어사막으로변한모로코마라케쉬인근야산 > 31

31 3. 나무나소똥에서나오는폐가스를마시고숨져가는우리친구들 _ 국제보건기구 WHO 의보고에따르면, 매년 250 만명의여성또는어 린이가원시적인연료시스템으로질병을얻어사망한다고합니다. 결국에너지의부족은우리와같은풍족한생활을경험하지못하게할뿐 아니라, 현대화된에너지를사용하지못함으로써목숨까지빼앗을수있습 니다. 첨부 2. 자연에서에너지를찾는사람들 1. 식물연료이야기자동차연료로는석유나가스이외에는사용이불가능할것이라고들생각합니다. 그러나디젤엔진을발명한아돌프디젤은땅콩기름을가지고연구를했다는사실을우리는잘모릅니다. 디젤엔진이발명된이후땅콩기름과비슷한성질의경유 ( 석유의 32

32 한종류 ) 를많은사람들이이용했기때문입니다. 최근들어많은나라에서콩기름, 유채기름, 쌀기름과같은식물성기름을자동차연료로만들어사용하고있습니다. 브라질에서는사탕수수를발효시켜바이오에탄올이라는것을만들어승용차에이용하고있습니다. 2. 연기없는마을 Smoke free village 인도중부의한마을은공급되는에너지가없어나무나소똥을이용해음식을조리했습니다. 몇년전부터오스트리아의한중학교학생들의도움으로이마을에는태양열조리기가설치되었습니다. 지름 1미터의작은태양열조리기한대로한식구가먹을수있는음식을조리할수있습니다. 이태양열조리기는어떠한연료도필요없이오직태양만있으면수백도의온도를만들어냅니다. 한마을전체가이태양열조리기덕분에연기를만들지않는마을로불립니다. 또인도의한중학교에서는 500명의학생들이먹는점심과저녁을큰태양열조리기 10대로만듭니다. 기름이나나무는필요가없습니다. 33

33 4. 지구가왜더워질까? 4. 지구가왜더워질까? 21세기들어가장큰지구환경문제는지구온난화와기후변화이다. 인류가지나치게많은화석연료에의존한결과이산화탄소와같은온실가스가꾸준히증가했으며, 이로인해지구의온도가증가하고있다. IPCC( 기후변화에관한정부간패널 ) 4차보고서에의하면지난 100년동안지구의온도는 0.74나증가했으며, 앞으로특단의조치가없는한 2100년이되면최대 6.4도까지온도가증가할수있다고한다. 특히한반도의경우는지난 100년동안두배가까운 1. 5 나온도가상승했다. 이대로온난화가지속된다면우리나라는 2080년, 기온이 2000년에비해약 5 도상승하고강수량도 17% 늘어난다. 한반도의평균기온이 5~6도상승할경우소나무, 전나무, 밤나무와같은기존산림생물들을멸종하고살인적인폭염이잦아지며폭우와태풍의발생빈도또한증가한다. 이렇듯지구온난화는북극의빙하를녹이고, 해수면을상승시키며, 폭서, 폭설, 태풍등대규모의기상재해를일으키고있다. 그파괴력은대량살상무기와맞먹을정도이다. 세계는지금기후변화에대응하기위해기후변화협약총회를통해여러가지방안을모색하고있다. 2008년이되면교토의정서에따라선진국들은의무적으로온실가스를감축해야한다. 이러한흐름속에서왜기후변화가일어나는지에대한정확한이해가필요하다. 온실효과와지구온난화체험을통해과학적지식이현실에서는어떻게진행되는지를정확히이해할수있을것이다. 이수업의대상은초등학교 5, 6학년으로소요시간은 60분정도이다. 34

34 Ⅰ. 수업목표 1. 지구평균온도상승에대한과학적토론유도 2. 지구온도상승이우리에게미치는영향에대한체험과토론 Ⅱ. 준비물 종이, 색연필, 매직펜, 스카치테이프, 가위, 지구평균온도상승그래 프 ( 학생활동자료참조 ), 큰이불 Ⅲ. 학습활동 1. 도입 가. 모둠별로앉는다. 전세계평균온도변화그래프와쪽지를나누어준다. 나. 그래프가의미하는바가무엇인지를생각하게한다.( 그래프에대한이해를위해약간의설명필요 ) 2. 전개가. 모둠별로지구의온도변화에대해토론하게한다. 나. 자신이생각하는지구온난화의이유와피해를글또는그림으로표현하게한다. (10분소요) 다. 모둠별로한사람의발표자를뽑아모둠에서나온글과그림들을갖고가장적합한이유를정리할수있도록한다. 라. 발표자는가장적합하다고생각하는자료를갖고전체앞에 35

35 서설명하게한다. 마. 선생님은모둠별로나눈내용들을벽에붙인큰종이에적는다. 바. 책상을모두치우고모둠별로모여서한이불을덮고 10분동안있게한다. ( 지구온난화체험 ) 3. 평가및정리가. 모둠별로체험한더워지는것에대해설명하도록한다. 나. 교사는지구온도상승의이유와온실효과를일으키는기체에대해설명한다. 다. 교사는지구온난화로인한피해를설명한다. 라. 이산화탄소를적게배출하는것이얼마나중요한지에대해설명한다. 4. 과제물제시 신문에서지구온난화에대한기사를미리찾아보게하고기사를 스크랩해오게한다. ( 원인과피해를중심으로 ) Ⅳ. 지도상의유의점 이론과실험을통해우리생활속에서어떤일이벌어질수있는 지를자연스럽게유도할수있도록한다. 36

36 Ⅴ. 학생활동자료 37

37 Ⅵ. 교사용자료 온실효과란무엇일까? 비닐하우스 ( 온실 ) 의비닐과유리가바깥에서들어온태양열을하우스안에가두어둠으로서하우스안의공기를따뜻하게유지하기때문이다. 이처럼우리가살고있는지구도태양으로부터들어오는열이다시우주로나갈때열의일부를대기중의이산화탄소와같은온실가스가흡수하여대기를따뜻하게유지시켜지구를마치온실의유리처럼보온해주는효과를일으키는데이를온실효과라고한다. 온실효과와지구와의관계 실제대기에의해일어나는온실효과는지구를항상일정한온도로유지시켜 주는매우중요한현상이다. 만약대기가없어온실효과현상이일어나지않는 다면지구표면에반사된열들이모두우주로빠져나가이지구는화성처럼 38

38 낮에는햇빛을받아수십도이상올라가지만반대로밤에는모든열이방출되어영하 100 이하로떨어지게될것이다. 그러므로이러한온실효과로인해이지구상에생명체가존재할수있게되었기에이산화탄소등의온실기체는꼭존재해야함을이해해야한다. 따라서현재환경문제와관련하여나쁜영향으로거론되는온실효과는일부온실효과를일으키는기체들이과다하게대기중에방출되기때문에생길수있는여러이상고온에따른지구온난화현상을이야기하는것이다. 온실효과를일으키는기체에는어떤것이있을까? 온실효과를일으키는기체를온실가스라고한다. 온실가스에는이산화탄소 (CO 2 ), 메탄 (CH 4 ), 아산화질소 (N 2 O), 수소불화탄소 (HFCs), 과불화탄소 (PFCs), 육불화유황 (SF 6 ) 있다. 이중에온실효과를가장크게기여하는물질은화석에너지사용으로인해배출되는이산화탄소이다. 온실효과의주원인인이산화탄소는어떻게해서생길까? 우리가숨을쉴때, 석유나석탄등을태울때, 불이날때, 숲이파괴될때, 자 동차의배기가스, 공장에서물건을만들때등생활속에서이산화탄소가생길 39

39 수있는여러가지상황들을떠올려보고자유롭게이야기한다. 현재지구는석탄, 석유, 가스등의화석에너지사용으로연간 50억톤이넘는탄산가스를배출하고있으며 2030년경에는이산화탄소의농도가산업혁명이전의 2배에이를것이라는전망이다. IPCC 제 4 차평가보고서기후변화과학분야요약 -Climate Change 2007: The Physical Science Report- 현황 기후변화에관한정부간협의체 (IPCC) 에서는 1990년이래매 5~6년간격으로기후변화평가보고서를발간하고있음 제1차 (1990년), 제2차 (1995년), 제3차 (2001년), 제4차 (2007년예정 ) IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 는 1988년세계기상기구 (WMO) 와국제연합환경프로그램 (UNEP) 이공동으로기후변화문제에대처하고자설립함 IPCC 제4차평가보고서는약 6년간에걸쳐 130여개국에서약 2,500명의과학자가참여하였으며, 기후변화과학분야 (WG1) 는제10차 WG1 회의 ( ~2.1, 파리 ) 에서 정책결정자를위한요약본 (SPM) 이승인됨 (1) IPCC 는실무그룹 1( 기후변화과학분야 ), 실무그룹 2( 적응 영향, 취약성분야 ), 실무그룹 3( 배출량완화분야 ) 으로구분되어있음. (WG: Working Group) (2) SPM: Summary for Policymakers 주요내용골자 온실가스는화석연료, 농업, 토지이용의영향으로그농도가높아짐 CO 2 농도는산업혁명이전에 280 ppm 이었으나 2005 년에는 379 ppm 으로증가 최근 6 년간 ( 00~ 05) 의 CO 2 평균배출량은 90 년대에비해약 12% 40

40 증가 (1) 화석연료에의한 CO 2 배출량 : 6.4(1990 년대 ) 7.2 GtC/yr(2000~2005 년 ) (2) 1995~2005 년 CO 2 증가율 : 1.9 ppm/yr 1750 년이후, 인간활동에의한전지구적평균복사강제력은 +1.6(0.6~2.4)W/m 2 임 CO 2 복사강제력은지난 10년 (1995~2005년) 동안에 20% 증가 CO 2, CH 4, N 2 O의증가로인한총복사강제력은 +2.30(2.07~2.53)W/m 2 CO 2 : +1.66(1.49~1.83)W/m 2, CH 4 : +0.48(0.43~0.53)W/m 2, N 2 O: +0.16(0.14~0.18)W/m 2 현재, 기온과해양온도의증가, 빙하의융해, 해수면상승은명확함 1850년이래, 12번이따뜻하였으며, 이중에서 11번이최근 12년내에기록됨 지난 100년 (1906~2005 년 ) 간전지구평균온도는 0.74(0.56~0.92) 상승함 1961~2003년의전지구해수면상승률은 1.8(1.3~2.3) mm/yr임 위성자료에의하면 (1978년이후 ), 극지방얼음은 2.7(2.1~3.3)% /10년감소함 ( 여름철에는 7.4(5.0~9.8)%/10년감소 ) 장기간 ( 년 ) 관측결과, 강수량증가지역은북 남미의동쪽지역, 북유럽, 북 중아시아지역이며, 건조지역은사헬, 지중해, 남아프리카, 남아시아일부임 화석연료에의존한대량소비형의사회가계속된다면, 1980~1999 년에비하여금세기말 (2090~2099년) 의지구평균기온은최대 6.4, 해수면은 59cm 상승한다고전망 환경친화적으로유지되면, 금세기말에기온은 1.1, 해수면은 18cm 상승전망 IPCC 제 4 차평가보고서기후변화영향, 적응, 취약성요약 - Climate Change 2007: Climate Change Impacts, Adaption and Vulnerability- 주요내용골자 IPCC WG 2 의평가보고서 ( 기후변화영향, 적응및취약성 ) 는기후변화가 41

41 자연계와인간에미치는영향및이에적응하기위한능력과취약성을이해하기위해제3차평가보고서이후에새롭게등장한과학적이해를다루고있음 과학적신뢰도향상을위한문헌활용 : 제3차 ( 약 95개 ) 제4차 ( 약 600 개 ) 기후변화에따른자연계에서관측된기후변화영향으로는수권, 생물권, 해양권등에서다양하게나타남 빙하호의확장및증가 산과영구동토지반의불안정증가및산악지역의눈 / 산사태증가 북극, 남극의식물군과동물군의변화 철새이동, 산란, 개화등의초봄의이른시작 고위도해양에서플랑크톤, 해조류, 어류의극향이동 기후변화예측모델 (19 개의해양대기접합모델 ) 을이용한미래의부문별및 지역별영향은다음과같음 부문별영향 수자원및관리 21세기중반에는물가용량 (availability) 은습윤열대 고위도지역은 10~40% 증가하고, 반건조저 중위도지역은 10~30% 감소할것으로전망 가뭄영향을받는지역이늘어날것임 생태계 전지구평균온도가 1.5~2.5 증가하면전세계동물과식물 20~30% 가멸종위기 대기중이산화탄소농도증가와온도가 1.5~2.5 증가하면생태계구조와역할, 종의상호연계와관련하여물, 식량공급, 생물다양성에대해부정적인영향을미침 식량 중 ~ 고위도지역은온도가 1~3 상승할때까지는곡물생산이증가되나, 42

42 그이상상승하면일부지역에서는감소함 저위도건조지역은온도가 1~2 증가에따라농작물생산량이감소하여기근이우려됨 전지구적으로는잠재생산량은온도가 1~3 상승하면증가함 해안과저지대 기후변화와해수면상승으로전세계해안의 30% 침식위험 해수면온도가 1~3 상승하면산호백화현상증가 2080년대에는해수면상승으로수백만명이홍수위험에노출 산업, 거주와사회 기후변화에따른취약한산업, 거주및사회는해안과강하구지역임 가난한사회는매우위험에취약하며, 대처능력도부족하여물과식량공급과같은기후자원에대한의존도가높음 건강 영양결핍, 출혈, 심장병, 전염병등의증가 열파, 홍수, 가뭄등으로사망자증가 질병매개체분포의변화전망 지역별영향 지역 (Region) 아시아 도서지역 극지역 영향 (Impact) 히말라야산의빙하융해는홍수와산사태, 수자원파괴를증가시키며, 특히대부분지역은수자원이부족할것으로전망 남, 동아시아의인구가많은해안지역은바다와강으로부터위험에크게직면해있음 작은섬들은해수면상승으로해안침식과같은해안생태의악화는관광지역의매력을감소시킬가능성이있음 주된생물리학적결과로빙하의확장과두께감소, 해빙 영구동토층팽창정도및깊이변화, 자연생태 43

43 북미서부 남미브라질동부 벵갈만지역 유럽 아프리카소말리아인근지역 계의변화등이있음 북극거주지역에대해, 설빙권에는긍정적, 부정적효과가있을것임 양극지역에서, 특정생태계와거주지역은기후변화에대해종의적응이낮아지면서, 취약해질수있음 유속이감소하여, 현재수자원의수요는 2020년이후만족될수없으며, 연어는서식지를잃게됨 2050 년대까지지하수의 70% 이상감소 온도가 2 상승할때마다, 방글라데시에서는연간최고치를방출하여홍수지역이적어도 25% 이상증가 2070 년까지, 수력발전의전기생산잠재력은 70% 까지감소 질좋은물공급과위생인프라가없는지역으로, 폭우로인해병원균증가 적응및취약성 이미온난화는피할수없으므로기후변화영향에대한적응대책필요 취약분야 : 산호, 유빙지역, 툰드라, 산악지역, 지중해, 아한대삼림지역, 저지대해안지역, 맹그로브, 중위도지역과열대건조지역, 저위도농업지역, 보건 Ⅶ. 참고문헌 - IPCC 4 차보고서 WG1, WG2 발표내용요약, 기상청자료 - 환경과생명을지키는충북교사모임, 교사를위한에너지 44

44 5. 원자력을계속쓸수있을까? 5. 원자력을계속쓸수있을까? 앞단원 우리가사용하는에너지는어디에서올까? 를통해각각의에너지가어디에서어떤과정을거쳐만들어지는지살펴보았다. 본단원에서는우리나라전기의 40% 가량을생산하는원자력발전소가우리삶에어떤영향을주는지에대해구체적으로살펴볼것이다. 원자력은우리에게양질의전기를값싸게공급해준다는장점과, 발전소운전중사고의위험, 폐기물처리문제, 핵무기제조와의연계등부작용도만만치않다. 이때문에전세계거의모든국가에서원자력발전을이용할지에대한논란이끊이지않고있다. 원자력발전의장점과단점은무엇인지살펴보고, 원자력을미래의에너지원으로볼수있는지에대해학생들과토론해본다. 45

45 Ⅰ. 수업목표 1. 원자력발전의원리를이해한다. 2. 원자력발전의장단점, 특히환경문제를살펴본다. 3. 원자력이미래의에너지원으로가치가있는지토론한다. Ⅱ. 준비물 원자력발전원리개요표 ( 첨부 1, 이를영상으로보여줄수있는프로젝션이필요하다 ), 원자력발전의장단점은무엇인가 ( 학생용활동지 1), 찬반토론자료 ( 학생용활동지 2) Ⅲ. 학습활동 1. 도입 - 학생들을자리에앉히고수업에들어갈준비를한다. 2. 전개 1 원자력발전의원리 - 학생들에게원자력발전의원리를이해시키기위해 PPT 자료를활용한다. - 한국수력원자력홈페이지 ( 또는원자력문화재단홈페이지 ( 46

46 자료를프로젝션으로학생들에게보여주며설명한다. 2 원자력발전의장점과단점은무엇인가? - 학습지의괄호를학생들이고민해채워나가도록한다. - 그외의내용을인터넷서핑등을통해보충하도록한다. 3 토론마당 : 원자력이미래의에너지원으로가치가있는가? - 앞과정에서학습한원자력의장단점을바탕으로, 두모둠으로나눠토론한다. - 미래의에너지원은어떤전제조건이있어야하는지에대해토론한다. - 원자력이위의조건에부합하는지토론한다. 지구를생각하는미래세대의희망토론 - 오늘의주제 미래의에너지는무엇인가? 1. 에너지의이용에따른문제는어떤것들이있나요? - 환경, 경제성, 형평성문제등 2. 미래에너지는어떤특징이있어야할까요? - 지구온난화, 환경문제, 형평성문제등 3. 최근정부에서계획중인원자력발전소는미래의에너지로볼수있나요? - 토론자들의열띤토론으로진행 47

47 Ⅳ. 학생활동자료 < 학생용활동지 1> 원자력발전의장단점은무엇인가? 구분원자력발전의장점원자력발전의단점 전기생산량 발전소터잡기 발전소운전하기 발전소운전후 / 폐기물문제 사고위험 환경에미치는영향 - ( 값싼 ) 전기를많이만들어내, 국민들에게도움이된다. - ( 좁은 ) 공간에 ( 큰 ) 발전소를지으므로효율적이다. - (90)% 이상의발전소가동효율을자랑한다. - ( 핵폐기물 ) 이나오지만안전하게처리할수있어큰문제가되지않는다. - 최근의원자력발전소는다중의 ( 방호설비 ) 가있어어떠한사고도발생하지않는다. - ( 온실가스 ) 배출걱정이없는환경친화적인발전소이다. - 전기를많이만들어내지만, ( 환경문제, 주민갈등 ) 등의다른문제를일으킨다. - ( 방사능오염 ) 과같은환경문제로지역주민들이발전소건설을꺼려지역갈등을일으킨다. - ( 사고우려, 방사능오염 ) 등의재앙이일어날수있다. - 핵폐기물의종류에따라적게는 (200) 년, 길게는 ( 수십만 ) 년동안폐기물에서방사능이나오기때문에사회로부터안전하게격리하는것이 ( 불가능 ) 하다. - ( 체르노빌 ) 사고에서보여지듯, 관리자의잘못된조작으로 ( 핵폭탄 ) 수천배의재앙이일어날수있다. - 전세계모든전기를원자력발전소로생산한다하여도 ( 온실가스 ) 는 5% 정도밖에줄이지못하며, ( 방사성폐기물 ) 이환경에주는피해는그보다훨씬크다. 48

48 < 학생용활동지 2> 미래의에너지원은어떤전제조건이어야할 까요? 구분 에너지의무한성 지구온난화에영향은없는가? 환경문제 내용 - 미래의에너지는화석연료와는달리매장량에한계가제한적이지않아야한다. : 참고, 석유를둘러싼자원쟁탈전 - 산업혁명이후인류의무분별한화석연료사용으로지구온난화가가중되고있다. - 미래의에너지원은지구온난화를심화시키지않아야할것이다. - 에너지의이용에따른온배수배출, 공해유발, 폐수방출등의환경문제가발생하고있다. - 인간만을위한에너지이용이아닌, 지구환경에영향을주지않는에너지원이요구된다. 못사는제 3 세계에서도에너지의이용이쉬울것인가? 지역간형평성을고려한분산형에너지가필요하다 에너지원의경제성 - 에너지자원의극심한편중으로중동, 유럽, 러시아, 미국등에서는에너지의무분별한남용이, 그외의제 3 세계및개발도상국은에너지부족현상이빚어지고있어다양한사회적불평등을야기하고있다. - 대용량발전소건설에따른특정지역의피해를줄이기위해각지역에서필요한에너지를각지역에서생산하는방식이필요하다. - 무조건값싼에너지는에너지의무분별한소비로이어질수있다. - 에너지가다른사회요소 ( 물품가격, 국민복지, 자연환경파괴, 지구온난화가속등 ) 에주는영향을고려해적정한가격을책정해야한다. 그외에어떤내용이필요할까요? 49

49 < 학생용활동지 3> 세계핵지도를그려봅니다. 1. 인터넷자료조사를통하여, 다음의지도위에원자력발전소 위치표시해보세요! 2. 세계에얼마나많은원자력발전소가있는지살펴보고, 앞 으로어떠한문제가발생할수있을지, 이야기해봅니다. 50

50 Ⅴ. 교사용자료 1. 원자력발전소의문제점 - 위험성 : 체르노빌사고, 드리마일섬사고등 - 방사성폐기물 : 전세계어디에도폐기물처리장이없다! - 핵무기개발의가능성 : 북한의핵실험, 인도파키스탄의핵무기개발경쟁등 2. 세계핵지도그리기 - 원자력발전소위치표시하기 - 각국의핵무기개수살펴보기 3. 지구종말시계그리기 - 종말 5 분전을가리키는지구종말시계의역사살펴보기 - 지금은과연종말몇분전인가? 51

51 지구종말시계는? 핵전쟁의위기를상징적으로알려주는시계로알려져있다. 운명의날시계라고도 한다. 불리틴 은 1947년미국의핵무기개발계획에참여했던아인슈타인을비롯한시카고대학의과학자들이만들어격월로발행하는잡지이다. 불리틴 의운영이사회는핵전쟁으로인류가사라지는시점이시계의자정을나타내는시계를만들어잡지의표지에실었다. 그리고잡지를발행할때마다지구곳곳에서진행중인핵실험이나핵무기보유국들의동향과감축상황을면밀히살펴분침을조정한다. 처음에지구종말시계는자정의 7분전에서출발했다가 1953년미국이수소폭탄실험을했을때 2분전으로자정에가장가깝게다가갔다. 1991년미국과러시아가전략무기감축협상에서명하고핵무기보유국들사이에화해의분위기가무르익을당시에는 17분전까지조정되어가장안전한때였다. 그러나 1995년시계는 14분전으로조정되었고, 1998년 6월인도와파키스탄이핵실험을실시하고핵무기보유국들이핵감축에노력을기울이지않게되면서다시 9분전으로조정되었다. 첨부 1. 원자력발전의원리이해하기 원자력발전소는우리의생활에서정말로중요한전기를만들어내는곳이에 요. 원자력발전소의둥근모양의건물은원자력발전의심장인원자로가들 어있는곳이지요. 이곳에서우라늄이라는광물질이핵분열할때생기는에 52

52 너지를이용해물을끓여터빈을돌려전기를만든답니다. 그렇다면핵분열이뭘까요? 모든물질을이루는원자가있답니다. 이원자는양자와중성자로되어있는원자핵과핵의주위를돌고있는전자로이루어졌습니다. 우라늄과같이무거운원자핵은중성자를흡수하면원자핵이쪼개집니다. 이것을 핵분열 이라고합니다. 이때많은에너지와함께 2~3개의중성자가튀어나와다른원자핵에흡수되면다시핵분열이이루어집니다. 이것을핵분열연쇄반응이라고합니다. 조금어려운말이라이해하기가힘들지요. 그림으로한번볼까요? 아까본둥근건물속원자로에는핵분열연쇄반응을도와주는물과연쇄반응속도를조절해주는제어봉이들어가있어안전하게에너지를뽑아쓸수있답니다. 우리나라원자력발전소는다섯겹의 방호벽으로둘러싸여있어요. 53

53 제5방호벽 ( 원자로건물외벽 ) 제4방호벽 ( 원자로건물내벽 ) 제3방호벽 ( 원자로용기 ) 제2방호벽 ( 연료피복관 ) 제1방호벽 ( 연료펠렛 ) 120cm 두께의철근콘크리트가방사성물질을완벽하게막아줘요. 원자로건물내벽에 6mm 두께의두꺼운강철판이있어방사성물질을막아줘요. 25cm 두께의강철로된원자로용기와배관이방사성물질을막아줘요. 연료펠렛에서세어나온아주작은양의기체방사성물질까지막아줘요 핵분열로생긴방사성물질의대부분을막아줘요. Ⅵ. 참고문헌 - 이필렬, 에너지대안을찾아서, 1999 창작과비평사 - 히로세다카시, 체르노빌의아이들, 에너지대안을찾아서, 2006, 프로메테우스 54

54 6. 지구를살리는에너지, 재생가능에너지 6. 지구를살리는에너지, 재생가능에너지 우리인류가최초로사용한에너지는불이다. 1800년경산업혁명이시작되기전까지사용한에너지는재생가능에너지원으로부터왔다. 써도고갈되거나없어지지않는태양, 바람, 물, 사람의근육의힘에서에너지를얻었다. 옛날에는집을지을때햇빛이각도를조정하여집안으로오랜시간빛이들어오게문과창을설계하였고, 우리나라의옛조상들도햇볕이잘드는남향의집을지었다. 바람의힘을이용하여풍차를돌려곡식을빻았으며, 물의낙차를활용하여물레방아를돌려곡식을빻았다. 동서양을막론하고질병의치료에효과가있어애용되고있는온천은자연적인땅의열 ( 지열 ) 과관련된다. 현대에는전기를이용한많은전자기기들이대신하고있지만, 고대에서미국의노예해방이이루어지기전까지노예의근육의힘을이용한노동력은대표적인에너지원의하나였다. 산업혁명후태양과바람, 물과같은재생가능에너지원은석탄과같은화석에너지로대체되었고, 20세기에들어와서석유가주요에너지원으로자리잡았다. 재생가능에너지에대한관심은 1973년 1차석유파동 (Oil Shock) 를겪으며높아졌다. 재생가능에너지원의가장큰특징은써도고갈되지않으며, 환경을오염시키는물질이거의배출되지않거나, 배출하는양이화석연료에비해훨씬적은친환경적인에너지원이다. 이단원에서는재생가능에너지원에대해알아보고자한다. 55

55 Ⅰ. 수업목표 1. 재생가능에너지의정의를안다. 2. 지속가능하게사용할수있는재생가능에너지의특징을안다. 3. 재생가능에너지의근원인태양에대해서안다. 4. 재생가능에너지중태양에너지와바람에너지에대해서안다. Ⅱ. 준비물 < 학생용활동지 I>, 빔프로젝터, 노트북 Ⅲ. 학습활동 1. 도입 가. 강의전에학생들에게학습지를나누어준다. 나. 모둠을나누고, 모둠별로앉는다. 모둠별 4~5인이적당하다. 다. 모둠별이름을짓게한다. 이름은에너지나태양과관련이있는이름을짓게한다. 라. 모둠별로학습지문제를읽어주고, 10분의시간을주고논의하여작성하게한다. 마. 모둠별로나와발표하게한다. 2. 전개 가. 모둠별발표가끝난후, 파워포인트로작성된강의안을이용하여 56

56 학생들에게재생가능에너지에대한개념, 종류에대해설명한다. 3. 평가및정리가. 도입에서작성한모둠별학습지를칠판에부착하여학생들이수업후에볼수있게전시한다. 나. 파워포인트강의후퀴즈를통해재생가능에너지에대한학생들의이해도를확인한다. 4. 과제물제시가. 재생가능에너지관련된시민단체의홈페이지에서찾아보고, 활동을조사한다. 나. 재생가능에너지를사용하는외국과우리나라의사례를찾아본다. Ⅳ. 지도상의유의점 가. 학습지를나누어주고각문제를읽어주고논의하는시간을정하여시간을넘기지않도록한다. 나. 논의하는모둠을돌아보며다른방향으로가지않도록선생님이모둠별로다니며코멘트를한다. 57

57 Ⅴ. 학생활동자료 < 학생용활동지 Ⅰ> * 모둠이름 : * 모둠원이름 : 1. 태양의역할에대해이야기해보자. 2. 쓰고나면고갈되는에너지와써도고갈되지는않는에너지가무엇이 있는지이야기해보자. 3. 써도고갈되지않는에너지의사례를이야기해보자. 58

58 [ 참고자료 ] * 우리가태양에게신세지는것들 태양은우리삶의리듬을만들어준다. 사계절과낮과밤이있어서우리는깨어있기도하고잠을자기도한다. 이모두가태양덕분이다. 태양은지구를따뜻하게해서물이기체로변했다가비로내리고얼었다가녹는등순환하게해준다. 그래서식물과동물, 인간이물을마실수있다. 태양열때문에공기는기체상태를유지하게되고우리는숨을쉴수있다. 햇빛을받는다고모든곳이똑같이데워지는것이아니다. 이런차이는저기압과고기압을만들고, 바람과여러가지기상현상을만든다. 공기는기압이높은곳에서낮은곳으로흐르기때문이다. 식물이자랄수있는에너지를공급해준다. 이식물을먹고동물과인간이살아갈수있다. 육식동물도식물에서영양분을섭취하는초식동물을먹고살기에결국은식물을통해서살아나간다고할수있다. 태양에너지는이미수억년전부터식물을자라게했다. 그리고이식물들은나중에땅에묻혀석탄이되고, 죽은동식물이땅에묻혀석유나천연가스가생겨난것이다. 이와같이석탄, 석유를화석에서생겨난 화석에너지 라고부른다. 결국석탄, 석유도축적된태양에너지라고할수있다. ( 우베반트라이, 미래에너지, 태양, 푸른나무, 31, 32쪽 ) 59

59 Ⅵ. 교사용자료 1. 파워포인트강의자료구성안및설명 _ 에너지야놀자 [Slide1] 표지 에너지야놀자 _ 사람의몸은태양에너지로가득차있다. 우리는태양에너지를몸속에저장해놓고있다. [Slide2] _ 태양에너지는우리가먹는음식에들어있고, 에너지의근원 _ 음식물속의에너지는태양에너지를 ' 채워넣은 ' 식물이나, 태양식물을먹은동물한테서온다. _ 태양은물, 바람, 날씨를움직이는힘이다. _ 태양의나이 : 50억년 [Slide3] _ 태양의지름 : 1,392,500km 태양너의정체를 _ 태양의내부온도 16억, 외부온도는 5,800. 밝혀라! _ 태양의질량 : 2,000 10²⁴톤 _ 천문학자는 : 거대한불덩어리 _ 태양전지를가진사람 : 내가쓰는전기가오는곳 _ 농부 : 땅에서나는농작물한테중요한존재랍니다. [Slide4] _ 안과의사 : 눈에위험해요태양은 이다. _ 아이스크림장사 : 장사하는데도움을주지요 _ 놀러가는사람 : 멋진휴가를위한보증수표 _ 외계인 ( 외계인이있다면 ): 다른별과다를바없는별 _ 다시써도고갈되지않는재생가능한에너지 _ 태양, 바람, 물, 나무, 땅등자연에서얻을수있는에너지 [Slide5] _ 지구상에존재하는모든에너지의원천은태양에서나온다. 재생가능에너지란 _ 태양은 50억년동안매일같이새로운에너지를보내고있다.? 50억년은헤아릴수없을정도로긴시간이기때문에우리는태양에너지를무한한, 끝없이재생가능한에너지라고말한다. _ 석탄 200년 [Slide6] _ 석유 40년재생불가능한 _ 천연가스 60년에너지 _ 우라늄 50년 화석연료 [Slide7] _ 태양으로부터오는재생가능에너지재생가능에너지의 - 태양에너지 60

60 - 풍력에너지 - 수력에너지 - 생물자원종류 _ 태양과관계없는에너지 - 조력 - 지열 _ 태양광발전 : 태양빛을전기생산에이용 [Slide8] _ 태양열장치 : 태양에너지를집열장치를통해모아난방, 온수용재생가능에너지1 열생산태양으로부터 _ 태양열조리기 : 빛을모아요리오는에너지 _ 태양열발전기 : 태양열응집기를이용 _ 그외태양열곡물건조장치, 폐수정화이용장치, 냉방장치등 [Slide9] _ 천체물리학자들이계산한바에의하면 1년동안지구로들어오는태양에너지의태양에너지전체양은 1년동안인류가소비하는에너지의잠재량 15,424배 [Slide10] ( 그림으로보는태양광에너지의잠재량 ) 햇빛 ( 태양광 ) 에너 _ 한국땅의 2% 에만태양전지판을설치하면지의잠재량 200TWh의전기를해결할수있다. [Tip] 우리나라의 2003 년전력소비량은 336(TWh) 이며세 계 11 위이다. 우리나라에너지관련소비량 1) 1위 2위 3위 4위 에너지소비량 ( 백만 TOE) 미국 2,332 중국 1,386 러시아 669 일본 ] 515 석유소비량 ( 천 B/ 일 ) 미국 20,817 중국 6,684 일본 5,288 독일 2,625 전력소비량 (TWh) 미국 17,042 중국 1,776 일본 997 러시아 인당에너지소비량 (TOE/ 인 ) 카타르 아이슬랜드 바레인 UAE 인당전력소비량 (kwh/ 인 ) 아이슬랜드 27,630 노르웨이 23,232 카타르 17,909 캐나다 17,290 61

61 5 위 인도 376 러시아 2,574 독일 569 쿠웨이트 9.57 핀란드 16,427 6 위 7 위 8 위 9 위 10 위 독일 330 캐나다 308 프랑스 263 영국 227 한국 217 인도 2,555 한국 2,280 캐나다 2,206 프랑스 1,975 멕시코 1,896 캐나다 547 프랑스 469 인도 463 영국 370 한국 (11 위 ) 336 룩셈부르크 9.47 크리니다드토바고 8.45 캐나다 8.24 미국 7.84 한국 (27 위 ) 4.28 룩셈부르크 15,933 스웨덴 15,397 쿠웨이트 14,811 미국 13,066 한국 (22 위 ) 7,007 세계 10,224 80,757 15, ,429 Sour ce BP BP IEA IEA IEA [Slide11] _ 태양광발전 - 태양의빛에너지를이용하여전기를생산하는기술햇빛으로전기를 _ 태양광전지 - 햇빛에너지를전기로바꾸어준다. 만든다! [Slide12] 태양광전지 _ 태양광전지 - 반도체로이루어지광전지가빛에너지를받으면그속에서전자의이동이일어나고전류가흐르게된다. _ 태양전지모듈- 많은전기를얻기위해여러개의태양전지를연결 [Slide13, 14, 사례1. 독일쉘회사의공장건물의태양광전지 15] 사례2. 축구장지붕에설치된태양광전지판태양광발전사례사례3. 일본키요미노태양주거단지 [Slide16] 태양주택 [Slide17] 헬리오트롭 _ 독일프라이부르크에있는태양건축물 _ 이집에서사용하는전기보다훨씬더많은전기를생산한다. _ 전기를판매해서매달 200유로 ( 우리나라돈으로 26만원정도 ) 정도의수익을얻는다. _ 독일건축가롤프디쉬가지은태양건축물인헬리오트롭 _ 헬리오트롭 (heliotrope) 이란말은해를따라간다는뜻이다. _ 이건축물은회전하면서해가비치는쪽으로회전하도록설계하 62

62 였다. _ 외부지름 11미터의 3층원통형집으로건축재료는나무와같은생태적인것을사용하였다. [Tip] 태양건축헬리오트롭 (heliotrope) 원통의전면은단열유리로이루어져있고, 뒷면은거의완벽하게단열재로덮여있다. 겨울에는햇빛을최대한받아들이기위해유리면이남쪽을향해서태양을보며회전하고, 여름에는반대로뒤쪽벽면이태양을바라보며돌아감으로써난방과냉방에필요한에너지를거의불필요하게건축되었다. 지붕위태양광전지판에서생산되는전기가헬리오트롭의조명등에필요한에너지를공급한다. 헬리오트롭은처음독일프라이부르크에세워졌고, 그후똑같은건물이유럽이곳저곳에들어섰다. [Slide18] 솔라 ( 태양 ) 보트 _ 독일보덴제호수에서운행중인솔라 (solar) 보트 : 최대시속 12km 에 50 명이탑승할수있다. _ 태양열발전 [Slide19] _ 태양으로부터오는복사광선을흡수해서열에너지로변환한다. 햇빛으로온수와 _ 햇빛을반사판을통해집중시켜수백도이상의열을얻어이를난방을! 이용하여전기를생산한다. [Slide20] 태양열발전 [Slide21] 태양열발전 [Slide22] 태양열집열판 [Slide23] _ 태양열을저장하여건물의냉방과난방, 온수를사용한다. [Tip] 태양열발전은구름이적고햇빛이강한지역이적 합하며, 사막이최적지라할수있다. 사막의 1% 의면적에태양열발전시설을설치하면전세계 의전기수요가모두충족될수있을것으로추정된다. _ 태양열주택단지브람펠트 _ 태양집열판은열을모으는판으로태양의열선을모아물을데운 다. _ 왼쪽사진 : 평판형태양열집열판 _ 오른쪽사진 : 진공관식집열판 _ 태양열조리기는빛에의해가동되는조리시설로집열판으로빛을 63

63 태양열조리기 [Slide24] 태양열조리기 [Slide25] 태양열조리기의원리 모은뒤, 이를조리기로반사시켜음식을익힌다. _ 상자형, 파라볼, 셰플러파라볼조리기가있다. _ 태양열조리기는해가많이나는아프리카나인도등지에서유용 _ 아프리카에서 6-7인용파라볼조리기하나가절약하는나무를이산화탄소로환산하면연간약 5톤이다. _ 셰플러파라볼조리기의사진과원리 _ 지름 6미터의셰플러조리기로는 60명분이상의요리를할수있고, 온도는섭씨 500도까지얻을수있다. _ 인도에서는셰플러조리기를 100개정도연결하여공장이나명상센터에서 1만명분요리를한다. _ 바람의힘은오래전부터이용되었다. [Slide26] _ 기원전 5000년경나일강에서는바람을이용해서배를움직였다. 재생가능에너지2 _ 기원전 200년경중국에서는풍차를사용하였다. 바람에서얻는 _900년경페르시아에서거대한풍차를이용해곡식을빻았다. 에너지 _ 이후 1,100년영국과중세유럽에서풍차가널리사용되었다. _ 바람의힘은오래전부터이용되었다. [Slide27] _ 기원전 5000년경나일강에서는바람을이용해서배를움직였다. 재생가능에너지2 _ 기원전 200년경중국에서는풍차를사용하였다. 바람에서얻는 _900년경페르시아에서거대한풍차를이용해곡식을빻았다. 에너지 _ 이후 1,100년영국과중세유럽에서풍차가널리사용되었다. [Slide27] 풍력에너지의잠재량 [Slide28] 풍력발전 [Slide29] 우리나라의풍력발전 [Slide30] _ 바람으로부터얻을수있는에너지의양은 1년동안인류가소비하는에너지의 약 308 배 _ 대형풍력발전기 - 기둥의높이 100m - 날개의지름 80m - 발전용량 2MW _ 독일 : 발전용량 100MW는 10만가구에전기공급가능하다. _[ 사진 ] 덴마크해양풍력단지 : 재생가능에너지의 80% 이상을풍력발전으로충당한다. _ 제주행원풍력발전단지 _15기의풍력발전기가설치되어있다. _ 제주도지역에서사용하는전력의약 1% 를생산하고있다. _ 대관령풍력발전단지 64

64 우리나라의 풍력발전 _2006년 10월준공 _98MW조성, 2MW급풍력발전기 49기건설 _ 국내최대규모로연간 5만가구에전력을공급할수있다. _ 이산화탄소 11만8천톤을저감할수있어, 7000ha의산림대체효과가있다. [Slide31] _ 재생가능에너지기술중에서수력을이용하는기술은가장재생가능에너지3 오래된것이다. 흐르는물에서 _ 수력을이용하여물을퍼올리거나곡식을가공하지만, 현재얻는에너지수력은대부분전기생산에이용된다. [Slide32] 소형수력발전 ( 소수력 ) _ 대형수력발전은재생가능에너지가아니다. _10kw이하소수력발전이재생가능에너지이다. _ 소수력발전은댐을건설할필요가없고, 강을변형시키지않는장점을가진다. [Tip] 모든재생가능에너지기술중에서수력을이용하는기술은가장오래된것이고, 근대산업사회에서가장중요한역할을했다. 지금도지역에따라서는수력을이용해서물을퍼올리거나곡식을가공하기도하지만, 현재수력은대부분전기를생산하는데이용된다. 그런데지금까지전력생산을위해서세워진대부분의대형수력발전소는새로운재생가능에너지에속하지않고, 또한이제는재생가능하다고보기도어려운면을지니고있다. 그리고종종심각한환경문제를초래하기도한다. 커다란댐을건설해서수력발전을할경우댐은물의흐름을느리게해서댐바닥에토사가쌓이게만든다. 이러한토사는강바닥을높이고, 그결과댐으로들어오는강물의흐름은더느려진다. 그리고이는댐으로부터터빈을통과할수있는물의속도를점차감소시키고, 따라서그양도감소시켜결국은수력발전소의최대발전용량도감소시킨다. 소형수력발전방식은낙차가큰곳에댐이아니라관을설치해서관속의물의힘으로터빈을돌리는것과흐르는물을그대로통과시켜서 (run of the river) 발전기를 65

65 돌리는두종류의형태가있다. 두가지방식모두댐을건설할필요가없고, 강을크게변형시키지않는다는장점을가지고있다. _ 조력발전 : 조수간만의차이를이용하여발전하는방식 [Slide33] _ 파력발전 : 바닷가에서들이치는파도의힘을이용하는재생가능에너지4 발전방식으로, 연구개발단계에있다. 바다로부터얻는 _ 온도차발전 : 바닷물온도의차이를이용해서에너지를생산하는에너지방식 [Slide34] 조력발전 [Slide35] 조력발전기의원리 _ 조수 : 달이지구를끌어당기는힘에의해발생한다. _ 조력발전은조수간만의차이를이용한에너지이다. [ 사진 ] 프랑스라랑스 (La Rance) 조력발전소 - 10MW 터빈 24대방식 _ 바다의밀물과썰물의조수간만의차이를이용하는발전 _ 밀물때는물이육지로들어오고, 썰물때는물이육지에서바다로빠져나간다 [Slide36] _ 지열난방 : 물, 지하수및지하열의온도차를이용하여냉, 재생가능에너지5 난방에활용땅에서얻는 [ 사진 ] 독일바그너사의지열이용에너지 [Slide37] 지열발전 _ 지열을이용한발전은뜨거운증기나물이나오는곳이적합하다. _ 지열발전이활발하게이루어지는나라는미국과필리핀이다. _ 생물자원 ( 바이오매스 ) 는 19세기까지가장많이사용하였던 [Slide38] 에너지원이다. 재생가능에너지6 _ 나무, 곡물, 식물, 농작물찌꺼기, 축산분뇨, 음식쓰레기등이모두바이오매스 ( 생물바이오매스로에너지생산에이용될수있다. 자원 ) 에서얻는 _ 바이오매스는가공하면자동차연료나전기를생산하는데에너지이용된다. [Slide39] 똥이전기를만든다! 거름에서얻는에너지 _ 돼지, 소, 닭등가축의똥과오줌 ( 거름 ) 을모아발효시킨다. _ 발효과정에서분해될때발생하는가스를바이오가스라고하고, 대부분불타기쉬운메탄가스가많다. _ 이가스를모아열병합발전소로보내전기를생산한다. * 발효 : 박테리아, 효모균, 곰팡이가거름을분해하는것을의미한다. 66

66 _ 독일프라이부르크 [Slide40] * 음식쓰레기를수집후분해쓰레기는 가스생산자원이다! 전기와열생산음식물쓰레기에서 약 2,000 가구에전기공급한다. 얻는에너지 [ 사진 ] 독일징엔의바이오가스시설 [Slide41] 바이오연료, 바이오디젤 [Slide42] 나무는태양축전지! [Slide43] 나무펠릿 _ 바이오연료- 사탕수수를발효하면에탄올로변환, 에탄올에휘발유와혼합하거나단독으로자동차연료로사용한다. _ 바이오디젤 - 유채기름에메틸알코올을넣으면바이오디젤로변한다. _ 바이오디젤은디젤자동차연료, 난방, 발전용연료로사용한다. _ 나무는태양에너지를붙잡아저장한다. _ 광합성작용 : 나뭇잎은땅속물과영양소, 햇빛, 공기중의이산화탄소의도움으로나무에태양에너지를저장한다. _ 이과정에서산소를발생하고탄수화물을나무에저장해놓는 _ 나무는 19세기이전까지전세계에서가장많이사용한에너지원이다. _ 펠릿은나무의찌꺼기를이용하여만들어사용하기쉽고, 가격도비싸지않다. [Slide44] _ 유럽의오스트리아와독일등지에서는나무찌꺼기를이용해서 나무펠릿보일러 만든나무펠릿난방기가보급하여사용되고있다. 2. 퀴즈로배우는재생가능에너지 [ 표지 ] 재생가능에너지를알자! 퀴즈에서살아남기 알쏭달쏭 퀴즈 1 2 하나. 인류가발견한최초의에너지는번개이다. 정답 : * 인류가발견한최초의에너지는불이다. 두울. 석탄과석유는아주오랜옛날의동식물들이지각변동에의해매몰되어높은압력을받아서생성된화석이다. 정답 : 67

67 세엣. 옛날에는참기름, 들기름, 고래기름등을불을밝히는조명용기름으로사용하였다. 정답 : * 18세기말유럽에서는고래기름을가정용등불과가로등을밝히는조명용기름으로사용되었다. 석탄가스가등장하기전에파리, 런던등대도시의가로등에는고래기름을사용하였다. 1730년대에런던에서는 5,000여개의가로등이고래기름으로불을밝혔다고한다. 고래기름의수요증가로인해고래의숫자가줄어들면서고래값이폭등을하게되었다. 고래기름의대체품으로석유 ( 石油, rock oil or petroleum) 를사용하게되었다. 유럽이나미국에서포경에대한압력이조금약해진것은 20세기에들어석탄가스와석유가보급되면서부터이다. 네엣. 화석연료는써도다시생기는고갈되지않는재생가능한에너지원이다. 정답 : 다섯. 지구온난화를일으키는가장대표적인온실기체 ( 온실가스 ) 는일산화탄소이다. 정답 : * 온실가스의대표적인것으로는수증기, 이산화탄소, 메탄이있으며, 이외에도일산화이질소 ( 아산화질소 ), 염화불화탄소 ( 프레온 : CFC: chlorofluorocarbon) 등이있다. 온실가스기체중, 자연적인온실효과를일으키는데에는수증기가가장큰역할을맡고있지만, 1985년세계기상기구 (WMO) 와국제연합환경계획 (UNEP) 은이산화탄소가온난화의주범이라고공식으로선언하였다. 여섯. 태양광발전은태양의열을이용한발전기술이다. 정답 : * 태양에너지를이용하는방식은크게둘로나눌수있다. 태양빛을전기생산에이용하는태양광발전과태양에너지를집열장치를통해서모아들여난방용이나온수용열을생산하는태양열장치로나뉜다. 그밖에도빛을모아서요리를하는태양열조리기, 접시모양의태양빛응집기로빛을모아수백도이상의열을발생시키는접시형집열장치, 포물선형태로구부러진홈통형반사판으로빛을모아서열을얻는장치, 거대한태양열응집기를이용해서수천도에달하는열을만들어서발전하는태양열발전기, 태양열건조장치, 태양열을냉방장치등다양한장치가나와있다. 스펀지퀴즈 7 하나. 인류가발견한최초의에너지는 [ ] 이다. 68

68 정답 : 불두울. 50억년동안매일새로운에너지를보내주고있는, 생명은물론모든에너지의근원은 [ ] 이다. 정답 : 태양세엣. 태양. 바람. 물. 나무. 땅등자연에서얻을수있는에너지로, 다시써도고갈되지않는에너지를 [ ] 라고한다. 정답 : 재생가능에너지 * 태양은 50억년동안매일같이새로운에너지를보내고있다. 50억년은헤아릴수없을정도로긴시간이기때문에우리는태양에너지를무한한, 끝없이재생가능한에너지라고말한다. 또태양에서비롯된다른에너지도마찬가지다. 네엣. 석탄, 석유, 천연가스와같이한번사용하고나면고갈되는에너지원을통칭하여 [ ] 라한다. 정답 : 화석연료혹은화석에너지다섯. 재생가능에너지의하나로물의낙차의힘을이용한발전방식으로대형댐이필요없고강을변형시키지않아친환경적인발전방식을 [ ] 이라한다. 정답 : 소수력발전 서바이벌주관식퀴즈 하나. 화석연료는앞으로 100년안에고갈될위기에있다. 재생불가능한에너지인화석연료의대표적인것 2가지를말하면? 정답 : 석탄, 석유, 천연가스두울. 바람에너지를이용하는현대풍력발전기의할아버지로곡식을빻는데사용한기기를무엇이라하나? 정답 : 풍차세엣. 해가많이나는인도나아프리카등지에서태양의복사광선을모아요리를할수있는장치를무엇이라고하나? 정답 : 태양열조리기다섯. 재생가능에너지중에서태양에너지와크게상관없는에너지 2개는? 정답 : 조력, 지열 * 태양과상관없는재생가능에너지는땅속깊은곳에서나는지열이그하나이다. 지열로데워진지하수로난방을할수있다. 밀물과썰물의조석간만의차를이용한에너지 ( 조력 ) 도태양과상관없는에너지의하나이다. 이에너지는달이지구주위를돌때둘사이에서끌어당기는중력으로부터나온다. 69

69 16 여섯. 유채기름에메틸알코올을넣어자동차연료로사용하는것을무엇이 라고하는가? 정답 : 바이오디젤 Ⅶ. 참고문헌 강원도 신. 재생에너지시대 열다, 참뉴스정광섭기자, 에너지관리공단 (2005) 에너지절약편람요시다타로 (2004). 생태도시아바나의탄생. 들녘에너지관리공단 (2005) 에너지절약편람 Hermann Scheer(2006). 에너지주권. 고즈원민여경 (2006). 재생가능에너지교육현황분석. 이화여대교육대학원석사학위논문우베반트라이 (2005). 미래에너지, 태양. 푸른나무에너지전환홈페이지 ( 70

70 7. 나는에너지짱! 7. 나는에너지짱! 오늘날가장심각한위협으로느끼는환경문제는지구온난화이다. 지구온난화는산업혁명이후에너지소비가급증하면서대두된문제이다. 우리가지금사용하는에너지의양을절반으로줄이면, 에너지자원을수입하는비용을줄일수있을뿐만아니라에너지사용에따른여러가지문제를해결할수있다. 에너지를생산하는화력발전소와원자력발전소에서일으키는환경문제를최소화할수있다. 에너지를절약하면보이지않는무형의발전소를만드는것과같다. 이무형의발전소는환경문제를전혀일으키지않는다. 오로지시민들의힘으로만드는깨끗한발전소가되는것이다. 에너지절약교육을위한 에너지하마퇴치작전 을통해학생들은집에서에너지를사용하는정도를알수있으며, 좀더책임감있고현명하게에너지를사용할수있다. 본단원은학생들의과학, 수학, 기술, 언어능력, 비판적사고, 사회활동능력을높이는데도움을준다. 이런과정을통해에너지사용방법및집에서에너지를절약하는방법을배운학생들은학교에서도응용하여널리알리고적용할수있다. 본단원은모두 5가지주제와활동으로구성된다. 1 우리는에너지를어떻게사용해야할까? 2 우리집에너지하마찾기 3 에너지사용일기쓰기 4 에너지하마제거서약서작성 5 에너지하마사냥하기 로나눠져있다. 71

71 Ⅰ. 수업목표 1. 오늘날의에너지이용방법과집에서의주요에너지원에대해안다. 2. 현명한에너지이용방법과에너지절약의효과에대해안다. 3. 가정에서에너지절약을위해에너지효율을높일수있는실천방안을안다. Ⅱ. 준비물 1 인당종이두세장, 연필, 색연필, 사인펜, 학생용활동지 Ⅲ. 학습활동 1. 도입 1 우리는에너지를어떻게사용해야할까? 가. < 학생용활동지 > 의읽기자료1을읽는다. 나. 모둠별로다음의주제로토론을진행한후, 발표하도록한다. 1) 에너지사용량이가장많은때가언제인가요? 그이유는? ( 고지서를통해서 ) 2) 날씨는여러분이사용하는에너지양에어떤영향을미치나요? 3) 여러분의가족이하루에사용하는에너지양을측정하는다른방법은무엇이있을까요? 4) 우리주위를둘러봅시다. 교실어디에서우리는에너지를쓰고있을까요? 2. 전개 2 우리집에너지하마찾기 72

72 가. < 학생용활동지 > 의읽기자료 2를읽는다. 나. 모둠별로다음의주제로토론을진행한후, 발표하도록한다. 1) 여러분의집에서에너지를절약할수있는방법은어떤것들이있을까요? 에너지를절약한다면어떤이로움이있을까요? 2) 단열재가무엇이며집안어디에단열재가있을까요? 3) 자동온도조절장치가무엇일까요? 4) 고효율등이무엇일까요? 5) 에너지절약마크가무엇일까요? 어떻게생겼고어디에있을까요? 주변에있는에너지절약마크를찾아봅시다. 다. 학생용활동지의 1~3단계를설명에따라진행한다. 3 에너지사용일기쓰기 가. 학생용활동지의표를작성함으로써, 스스로혹은가족과함께실 천할수있는일을찾아본다. 4 에너지하마제거서약서작성 가. 학생용활동지에따라집에서에너지를절약할수있는방법을 찾아보고, 서약서를작성합니다. 확장활동 : 실제생활에서얼마나절약했는지알아보세요. 가족들과함께서약전과후의에너지청구서를평가해보세요. 어느한달과전년동월의에너지사용정도를비교해보세요. ( 만일예전에너지청구서가없다면사이버한전에서조회할수있습니다.) 5 에너지하마사냥하기 가. 학생용활동지의지문을통해각자의가정에숨어있는에너지하 마를찾아낸다. 73

73 3. 평가및정리가. 활동을통해느낀점을정리해서발표하게합니다. 나. 이후, 한달뒤에너지사용을점검해보는일정을공지하고, 가정에서실천할수있도록한다. 4. 지도시유의사항 - 학생들이스스로아이디어를낼수있도록도와줍니다. - 가정활동과연계해실천할수있도록도와줍니다. 74

74 Ⅳ. 학생활동자료 1 우리는에너지를어떻게사용해야할까? < 학생용활동지1 - 에너지를어떻게사용해야할까? 읽기자료 > 우리가하는일은에너지를떼어놓고는생각할수가없습니다. 오늘아침깨어나매순간순간한일들을생각해보세요. 여러분의가족은전등이나혹은텔레비전을키고, 온수를틀어씻고머리를감고, 음악을듣고, 아침식사를요리하는데에너지를이용했을것입니다. 물을덥히거나집안의온도를높이거나낮출때많은에너지가소요됩니다. 겨울에집을따뜻하게유지하기위해사용하는열을생각해보세요. 그리고여름에집이나학교, 학원을시원하게하기위해사용하는에어컨의사용시간을생각해보시면됩니다. 우리가에너지를많이쓰면쓸수록그사용비용은증가합니다. 전기요금고지서나가스요금고지서는우리가족이매달사용한에너지의양을말해주며이에대해지불해야하는비용을보여줍니다. 2 우리집에너지하마찾기 < 학생용활동지2 - 우리집에너지하마찾기 읽기자료 > 에너지하마는에너지를많이낭비하는것들을가리킵니다. 예를들면지하실이나창고에서작동하고있는오래된냉장고같은것들이지요. 여러분의집에는아마도이런에너지하마가있을것입니다. 아마몇몇전기기기들은하루종일작동하고있을것입니다. 집에있는비디오, 오디오를사용하지않을때에도전자시계는많은에너지를소비하고있다는것을알고있나요? 여러분은에너지하마와그에너지하마를퇴치하는방법을배움으로써에너지절약에기여하고가정에서지출되는에너지비용을줄일수있습니다. 여러분이에너지를절약하면할수록에너지청구금액은적어질것이며이는오히려돈을버는방법이될것입니다. 75

75 집에서는사용하지않는전등과전기기기를끄고샤워하는시간을줄이는일등이바로에너지하마를퇴치하는길입니다. 우리가여름에시원하게하거나겨울에따뜻하게하기위해집안온도를적정온도보다낮게 ( 혹은높게 ) 한다면, 그리고그후다시적정온도로돌려놓는것을잊어버린다면여러분은에너지를낭비하는것입니다. 자동온도조절기를쓰면쉽게냉난방에너지를줄일수있습니다. 왜냐하면이장치는여러분이지정한온도로자동으로조절되기때문입니다. 또한여러분은백열전구대신새로운고효율등을사용할수있습니다. 새로운고효율등은백열전구보다 1/4의에너지를소비하면서수명은백열등보다 8배나오래갑니다. 백열등에사용되는에너지의약 90% 정도는전구에열을가하는데사용됩니다. 여러분의가족은창문틈에서새어들어오는공기를막기위해틈막이재료나바람막이테이프등을창문주위에붙이는방법을이용할수있습니다. 바람막이테이프는일반테이프처럼생겼고, 틈막이재료는풀과비슷합니다. 이런재료가여러분의집에서에너지가새어나가는틈을막아줍니다. 이외에도건물벽에는단열재가필요합니다. 단열재는벽, 천장, 마루, 지하및파이프가지나가는곳에설치됩니다. 단열재가적절하게시공된집은여름에시원하고겨울에따뜻합니다. 오래된전기기기를에너지절약마크를획득한새로운고효율의전기기기로교 체하여에너지를절약할수도있습니다. 에너지절약마크는여러분의전기제품이 다른종류의전기제품에비해전기를절약할수있다는것을뜻합니다. 여러분이현명하게에너지를사용하는사람이라면집에서에너지하마를찾는 것은매우쉽고재미있을것입니다. 알차게에너지를사용하면가정에서새어나 가는돈을절약할뿐만아니라환경에도도움이됩니다. 76

76 (1단계) 에너지가낭비되는곳에는에너지하마가살고있습니다. 아래그림안에숨어있는에너지하마를없애는 7가지이상의방법을찾아표시합니다. 집에서에너지하마를퇴출하려면어떻게해야할까요? 의견을적어봅시다 (2단계) 아래문장을완성해보세요. 그리고이아이디어를가지고여러분만의에너지고효율집을디자인해보세요. 1. 집에서안락하게보내기위해온도를유지하려면 ( ) 해야합니다. 2. 우리집에서사용되는에너지는 ( ) 에서옵니다. 3. 조명을위해우리집에서는 ( ) 를이용합니다. 4. 온수를이용하기위해우리집에서는 ( ) 을사용합니다 여러아이디어를내어보고선생님께도여쭈어보세요. 77

77 _ 집에서에너지하마를퇴출하려면어떻게해야할까요? 78

78 (3 단계 ) 다른종이에에너지절약하는집을그려보도록합니다. 79

79 3 에너지사용일기쓰기 매일매일하는것과사는데사용하는에너지를알아보기위해아 래차트를이용해봅니다. 그런후여러분이사는데있어에너지를적 게사용하고에너지비용을절약하며에너지하마를없애기위해여 러분이나여러분의부모님이할수있는일에대해생각해보세요. 시각 활동 에너지이용내역 : 전기, 가솔린, 천연가스, 석유, 프로판가스, 그외 나와가족이에너지를좀더현명하게쓸수있는방법 아침예 : 15 분샤워예 : 천연가스 ( 온수 ) 예 : 5 분간샤워 오전 오후 저녁 밤 80

80 4 에너지하마제거서약서작성집에서에너지를절약할수있는방법을찾기위해가족과함께집안을돌아다니면서배운것들을생각해보세요. 아래나온것은에너지절약실천리스트입니다. 가족들이동의하는것은체크를하고리스트에 2~3가지를추가하세요. 그런후가족들에게이서약서에사인하도록하고냉장고에붙여놓아가족들이집에서에너지하마를내보내겠다는약속을항상기억하도록하세요. 온수를 따뜻하게 혹은 50도정도로설정한다. 세탁기나식기세척기가꽉채워진후사용한다. 세탁할때찬물을사용한다. 에너지효율등급이높은전기제품을구입하도록한다. 자동온도조절장치를설치한후여러분이잘때혹은집에없을때는히터나에어컨의사용을줄이도록한다. 겨울에는 20도이하 ( 잘때나집에없을때는더낮게 ), 여름에는 26도이상 ( 잘때나집에없을때는더높게 ) 설정한다. 목욕대신샤워를하고샤워도 5분만한다. 창문과문틈을바람막이테이프를이용하여막는다. 온수탱크에단열재를설치한다

81 에너지하마제거서약서 ( ) 년 ( ) 월 ( ) 일 우리는위의활동을수행함으로써, 에너지하마제거와집에서의에 너지를절약할것임을서약합니다! 서명 : 5 에너지하마사냥하기가족과함께에너지하마사냥을하고집에숨어있는에너지하마를찾아내세요. 여러분의집에가장비슷한상황을찾아 을표시하세요. 모든집이각각다를것입니다. 여러분의집에적용되는내용에 10개이상답하시면됩니다. 1) 단열재 : 다락방에단열재가얼마나설치되어있는지집안어른에게물어보세요 15cm 미만 (2점) 30cm 미만 (4점) 30cm 이상 (6점) 2) 냉난방필터 : 부모님에게얼마나자주냉난방필터를청소하는지, 아니면작년에필터를교체하였는지를물어봅니다. 전혀 (2점) 1~3번(4 점 ) 4번이상 (6점) 82

82 3) 창문 : 창문이몇겹으로되어있나요? 한겹의창바람막이창문없음 (2점) 한겹의창과바람막이창문, 혹은이중창 (4점) 반사코팅된이중창, 혹은가스충전된이중창 (6점) 4) 온도조절기 : 여러분이집에있을때와아침에일어날때설정된집안온도는몇도입니까? 겨울 23도혹은그이상 (1점) 21도 ~ 22도 (2점) 20도이하 (3점) 여름 23도이하 (1점) 24도 ~ 25도 (2점) 26도이상 (3점) 5) 바람막이테이프 : 집문을열고문과문틀사이의바람막이테이프의상태를확인합니다. 없음 (2점) 낡았음 (4점) 좋은상태임 (6점) 6) 조명 : 방에서나갈때얼마나자주방조명을끄나요? 가끔.(2점) 보통 (4점) 항상 (6점) 83

83 7) 전구 : 집에서사용하고있는형광전구의수를세어보세요 없음 (2점) 1~4개(4 점 ) 5개이상 (6점) 8) 조리 : 요리할때냄비나후라이팬의뚜껑을얼마나자주덮습니까? 거의덮지않음 (2점) 때때로 (4점) 항상 (6점) 9) 전기 : 집에있는에너지절약마크를찾아보시오. ( 전기기기에있음 ) 얼마나많이있습니까? 없음 (2점) 1~2개(4 점 ) 3개이상 (6점) 10) 온수기 : 온수기의에너지레벨을확인하고에너지효율표를보세요. 다른비슷한모델과비교하여얼마나많은에너지를사용하시나요? 가장많이사용 ( 2점 ) 보통 ( 4점 ) 가장적게사용 ( 6점 ) 11) 세탁 : 얼마나따뜻한물로세탁을하나요? 주로뜨거운물 (2 점 ) 주로따뜻한물 (4 점 ) 84

84 주로차가운물 (6 점 ) 12) 온수사용량 ( 샤워시 ): 얼마나오랫동안샤워하나요? 15분이상 (2점) 10분(4 점 ) 5분(6점 ) 몇점인가요? 총점 = 10 개의질문에대한답에서나온점수를총합하세요 점대단하네요! : 집에서에너지하마를없애는것을매우잘했군요. 계속해주세요 점잘했어요! : 여러분은현재에너지하마를없애는중입니다. 하지만더노력하셔야합니다. 이에너지하마들은여러분집의여기저기를기어다니고있을것입니다. ( 단열재를생각하세요 ) 그러니문이나창문에바람막이테이프를설치하여에너지하마가몰래들어오는것을방지하세요 점나빠요 ~! : 에너지하마사냥이먼저이루어져야겠네요. 그리고나서여러분집에숨어있는에너지하마를없애야합니다. 에너지하마는단열재가필요한곳에있습니다. 겨울에는내복을입거나옷을따뜻하게입어서난방온도를낮추세요. 여름에는그늘을만들고선풍기를이용하세요. 85

85 Ⅴ. 교사용자료 2 우리집에너지하마찾기학생들은학생용활동지에나와있는그림속의비효율적인집에서낭비되고있는에너지를알수있다. 그들은집에서에너지하마를내보낼수있는 7가지방법을찾아열거하고자신만의에너지효율이높은집을만들수있는아이디어를생각해낼것이다. 이러한활동은에너지가어디에서오는지, 에너지가어떻게사용되는지, 어떻게해야에너지를아낄수있는지학생스스로생각할수있게해준다. 에너지효율이높은집을디자인함으로써비판적인사고, 창조력, 글쓰기실력및그리기실력을높일수있다. (1 단계 ) 학생들에게학생용활동지에나와있는에너지하마그림을 보게한후숨어있는에너지하마를없애는 10 가지방법을찾아열거 하도록한다. (2단계) 학생만의효율좋은집을그리는것을준비하기위해학생들은아래것들을완성해야한다. 집을안락하게하기위해온도를유지하는방법 ( 예. 단열재추가, 자동온도조절기설치, 선풍기이용등 ) 우리집에서사용되는에너지는 ( ) 에서온다. ( 예. 태양, 천연가스, 석유등 ) 조명을위해우리집에서는 ( ) 을이용한다. ( 예. 백열등, 형광전구, 고효율등, 태양등 ) 따뜻한물을위해우리집에서는 ( ) 을이용한다. ( 예. 태양, 천연가스, 석유등 ) 86

86 (3 단계 ) 종이한장에다가학생들은자신만의효율높은집을그려본 다. 학생용활동지에나와있는집을베끼거나따라하지않도록유도 한다. (2. 힌트 ) 1 2) 벽, 천장 : 단열재추가 3 5) 침실 : 전구를형광전구로바꾼다. 에너지절약마크획득한전기기기로교체쓰지않는전기기기를끈다. 6 7) 욕실 : 샤워 5분만하기, 물꼭잠그기 8 10) 부엌 : 요리할때냄비뚜껑을덮거나전자레인지이용, 에너지절약마크획득한전기기기이용, 냉장고문꼭닫기 11-13) 창문 : 창문을꼭닫기, 바람막이테이프설치, 에너지절약마크획득한 ( 이중창등 ) 이용 14 16) Water Heater: 단열재나담요덮기, 자동온도조절기이용 3 에너지사용일기쓰기학생들에게매일매일활동한것, 사용한에너지에대해기록하도록한다. 그리고그들이사용한에너지를줄이기위해해야할일들을학생들에게제시하도록한다. 87

87 8. 에너지골든벨 8. 에너지골든벨!! 객관식퀴즈 _ 에너지란뭘까? 주관식퀴즈 _ 에너지를알자! 알쏭달쏭 O, X 퀴즈 _ 지구를지켜라! 88

88 < 객관식퀴즈 _ 에너지란뭘까?> 1. 다음중우리가가장많이사용하지않는에너지는? 1 석유 2 석탄 3 원자력 4 태양 2. 인류가처음사용한에너지는? 1 석유 2 석탄 3 나무 4 건전지 3. 다음중가장깨끗하고지속적으로사용할수있는에너지는? 1 석유 2 숯 3 석탄 4 태양 4. 숯은언제처음사용하였는가? 1 20 여년전 2 임진왜란후 3 6 천년전 4 1 억년전 5. 숯의사용이왜줄었는지에해당되지않는것은? 1 인구증가 2 농사를짓기시작함 3 땅부족 4 원자력발견 여년전고래의숫자가줄어든이유는? 1 먹을것이없어서고래고기를많이먹게되어서 2 고래들이자식을낳지않기로결심함 3 고래가죽옷이유행되어서 4 고래기름사용의증가 7. 연탄가스에포함되어생명을위험하게하는물질은? 1 일산화탄소 2 이산화탄소 3 삼산화탄소 4 사산화탄소 8. 대기오염청정법이만들어진결정적인사건은? 89

89 1 철수가가출한사건 3 LA 광화학적스모그사건 2 굴뚝이너무많아진사건 4 런던스모그사건 9. 석유사용이급격하게늘어난이유는? 1 석탄으로석유를만들수있게되어서 2 자동차의대중화 3 자전거의대중화 4 잘모르겠음 년소련에서일어난원자력발전소가위험하다는것을알려준결정적인사건이며, 이로인해많은사망자와암환자가발생한사건은? 1 박봉건가출사건 2 씨프린스호기름유출사건 3 드리마일섬원전사고 4 체르노빌원자력발전소폭발사건 11. 다음중폐기물이안전하게되는데가장오래걸리는에너지는? 1 우라질 2 브라질 3 우라늄 4 우리동네 12. 다음중원자력발전에사용되는우라늄은? 1 우라늄 우라늄 우라늄 우라뮴 우라늄 235 로만드는과정을무엇이라고하는가? 1 농담 2 농장 3 농농 4 농축 14. 다음중에너지전달단계가가장짧아서효율적인것은? 1 원자력 2 수력 3 석탄 4 태양광 15. 다음중재생에너지인것은? 1 석유 2 석탄 3 바람 4 원자력 90

90 16. 다음중재생에너지가아닌것은? 1 바람 2 물 3 지열 4 석유 17. 똥을이용해서만드는에너지는? 1 바이오매스 2 수력 3 풍력 4 지열 18. 독일은앞으로몇년까지재생에너지로 100% 사용할계획인가요? 우리가독일처럼재생에너지를많이사용하려면해야할일이아닌것은? 1 재생에너지개발에투자를한다. 2 대관령에풍력발전소를건립한다. 3 마을마다작은풍력발전소를만든다. 4 외국의석유가나오는곳을찾아다니면서구걸한다. 20. 에너지를아끼기위해서해야할일은? 1 가끔뜨거운물로샤워하다가물을끄는것을잊어버리고그냥나온다. 2 가까운거리는무조건차를타고다닌다. 3 점심시간에우선먹을것이많이받아놓는다. 4 오늘배운것을열심히실천한다. 91

91 < 주관식퀴즈 _ 에너지를알자!> 21. 인류가발견한최초의에너지는 [ ] 이다. 정답 : 불 억년동안매일새로운에너지를보내주고있는, 생명은 물론모든에너지의근원은 [ ] 이다. 정답 : 태양 23. 태양. 바람. 물. 나무. 땅등자연에서얻을수있는에너지로, 다시써도고갈되지않는에너지를 [ ] 라고한다. 정답 : 재생가능에너지 * 태양은 50억년동안매일같이새로운에너지를보내고있다. 50억년은헤아릴수없을정도로긴시간이기때문에우리는태양에너지를무한한, 끝없이재생가능한에너지라고말한다. 또태양에서비롯된다른에너지도마찬가지다. 24. 석탄, 석유, 천연가스와같이한번사용하고나면고갈되 는에너지원을통칭하여 [ ] 라한다. 정답 : 화석연료혹은화석에너지 25. 재생가능에너지의하나로물의낙차의힘을이용한발전방식으로대형댐이필요없고강을변형시키지않아친환경적인발전방식을 [ ] 이라한다. 정답 : 소수력발전 26. 화석연료는앞으로 100 년안에고갈될위기에있다. 재생 불가능한에너지인화석연료의대표적인것 2 가지를말하 92

92 면? 정답 : 석탄, 석유, 천연가스 27. 바람에너지를이용하는현대풍력발전기의할아버지로곡 식을빻는데사용한기기를무엇이라하나? 정답 : 풍차 28. 해가많이나는인도나아프리카등지에서태양의복사광 선을모아요리를할수있는장치를무엇이라고하나? 정답 : 태양열조리기 29. 재생가능에너지중에서태양에너지와크게상관없는에너지 2개는? 정답 : 조력, 지열 * 태양과상관없는재생가능에너지는땅속깊은곳에서나는지열이그하나이다. 지열로데워진지하수로난방을할수있다. 밀물과썰물의조석간만의차를이용한에너지 ( 조력 ) 도태양과상관없는에너지의하나이다. 이에너지는달이지구주위를돌때둘사이에서끌어당기는중력으로부터나온다. 30. 유채기름에메틸알코올을넣어자동차연료로사용하는 것을무엇이라고하는가? 정답 : 바이오디젤 93

93 < 알쏭달쏭 O, X 퀴즈 _ 지구를지켜라!> 년우리나라온실가스배출량은세계 10 위이다. ( 난이도중 ) 정답 : X 한국은 9 위 32. 우리나라에너지해외의존도는 50% 이다. ( 난이도하 ) 정답 : X 97.3% * 우리나라는세계석유소비량에서 7위국가이며, 수입량기준으로는 3위를기록하고있다. 1인당에너지소비량은 OECD 회원국중에서북유럽등추운지역과미국을제외하면최고수준. 에너지해외의존율은 97.3% 33. 에너지소비효율 1등급에가까운제품일수록에너지절약효과가크다. ( 난이도하 ) 정답 : O * 에너지소비효율 1등급제품은 5등급제품에비해 30~40% 의에너지절감효과가있다. 34. TV시청시채널을자주변경할수록전력소비가많아진다. ( 난이도중 ) 정답 : O * TV의화면이밝을수록, 채널을자주변경할수록전력소비가많아진다. 35. 에어컨필터를자주청소할수록전력소비가증가한다. ( 난이도하 ) 정답 : X * 에어컨의공기흡입측에설치된필터가오염되면공기순환에지장을초래하여전력사용을증가시키고냉각코일의오염은전열효과를저하시키므로청소를철 94

94 저히하자. * 에어컨필터청소시 5% 절전효과가있다 kWh 용량에어컨을하루 4시간연 30일사용할때 ( 전국 560만대보급기준 ) 1.5kWh 4 시간 30일 560만대 5% = 5,000 만kWh 5,000 만 kwh 100 원 = 50억원절감 * 연간에너지수입비용절감 : 211만달러 - 5,000 만kWh 1/ ( 환산계수 ) $169/toe = 211만달러 36. 사용하지않는콘센트만뽑아도가정전체전력소비량의 10% 를줄일수있다. ( 난이도하 ) 정답 : O * 대기전력이가정전력소비의 10% 를차지한다. 국가적으로는연간 5000 억원이절약되어, 화력발전이나원자력발전이아닌가상의청정발전소를만드는효과가있다. 37. 전기용압력솥이가스용압력솥보다에너지절약에유리하다. ( 난이도상 ) 정답 : X * 가스용압력솥이전기용압력솥보다에너지절약에유리하다. 압력솥은일반솥에비해에너지소비 1/3수준 38. 여름철적정난방온도는 24도이다. ( 난이도하 ) 정답 : X * 26~28 도 ( 에어컨 1대는선풍기 30대의전력소모 ) 에어컨은실내온도를 1 낮추는데전력은약 7% 가더소모된다. 에어컨을약하게틀고선풍기를사용하면강에놓은것과같이시원하며전기료도훨씬절약된다. * 실내외온도차가 5 이상지속되는경우자율신경이상으로변조를일으켜신경통, 위장병, 등의위험이있다. 95

95 39. 타이어공기압을가급적낮춰야기름이절약된다. ( 난이도중 ) 정답 : X * 공기압이 20% 정도부족하면연료는약 % 정도더소비되며, 타이어의수명은약15% 정도감소된다. 에너지절약과안전을위해서도적정공기압유지가필수 40. 외벽등의단열재는열전도율이높은것을사용한다. ( 난이도중 ) 정답 : X * 열전도율 (W/m K 또는 kcal/m h ) 이높다는것은, 열이많이이동한다는것으로단열재는낮은것이좋은것. * 열전도율이높을수록열손실이크다. 단열이잘된집은그렇지않은집보다 50% 이상난방에너지가절감된다. 41. 원자력은미래의신재생에너지중하나이다. ( 난이도중 ) 정답 : X * 신재생에너지의 11가지에너지원에원자력발전은포함되어있지않다. 기후변화협약에서도원자력을 CDM 사업에포함시키지않고있다. 원자력발전은세계적으로사향산업이며안전하지않고, 연료가되는우라늄도 60년후면고갈될위기에처해있다. 42. 인류가발견한최초의에너지는번개이다. 정답 : * 인류가발견한최초의에너지는불이다. 43. 석탄과석유는아주오랜옛날의동식물들이지각변동에 의해매몰되어높은압력을받아서생성된화석이다. 정답 : 44. 옛날에는참기름, 들기름, 고래기름등을불을밝히는조 96

96 명용기름으로사용하였다. 정답 : * 18세기말유럽에서는고래기름을가정용등불과가로등을밝히는조명용기름으로사용되었다. 석탄가스가등장하기전에파리, 런던등대도시의가로등에는고래기름을사용하였다. 1730년대에런던에서는 5,000 여개의가로등이고래기름으로불을밝혔다고한다. 고래기름의수요증가로인해고래의숫자가줄어들면서고래값이폭등을하게되었다. 고래기름의대체품으로석유 ( 石油, rock oil or petroleum) 를사용하게되었다. 유럽이나미국에서포경에대한압력이조금약해진것은 20세기에들어석탄가스와석유가보급되면서부터이다. 45. 화석연료는써도다시생기는고갈되지않는재생가능한 에너지원이다. 정답 : 46. 지구온난화를일으키는가장대표적인온실기체 ( 온실가스 ) 는일산화탄소이다. 정답 : * 온실가스의대표적인것으로는수증기, 이산화탄소, 메탄이있으며, 이외에도일산화이질소 ( 아산화질소 ), 염화불화탄소 ( 프레온 : CFC: chlorofluorocarbon) 등이있다. 온실가스기체중, 자연적인온실효과를일으키는데에는수증기가가장큰역할을맡고있지만, 1985 년세계기상기구 (WMO) 와국제연합환경계획 (UNEP) 은이산화탄소가온난화의주범이라고공식으로선언하였다. 47. 태양광발전은태양의열을이용한발전기술이다. 정답 : * 태양에너지를이용하는방식은크게둘로나눌수있다. 태양빛을전기생산에이용하는태양광발전과태양에너지를집열장치를통해서모아들여난방용이나온수용열을생산하는태양열장치로나뉜다. 그밖에도빛을모아서요리를하는태양열조리기, 접시모양의태양빛응집기로 97

97 빛을모아수백도이상의열을발생시키는접시형집열장치, 포물선형태로구부러진홈통형반사판으로빛을모아서열을얻는장치, 거대한태양열응집기를이용해서수천도에달하는열을만들어서발전하는태양열발전기, 태양열건조장치, 태양열을냉방장치등다양한장치가나와있다. 98

98 9. 에너지영화, 책다시보기 9. 에너지영화, 책다시보기 #1_ 불편한진실 (An Inconvenient Truth)' 불편한진실 (An Inconvenient Truth, 2006) 미국 다큐멘터리 100 분 개봉 감독 : 데이비스구겐하임출연 : 앨고어 ( 본인 ) 국내등급 : 전체관람가해외등급 : PG 자연이인간에게전하는최후의경고 진실의힘 - 아직도지구를사랑한다면이영화를주목하라! 줄거리기상이변으로인한심각한환경위기! 킬리만자로, 몬타나주빙하국립공원, 콜롬비아빙하, 히말라야, 이태리령알프스, 남미파타고니아... 이들의공통점이무엇일까? 바로전세계에자연의경이로움을자랑하는빙하와만년설을가진곳이다. 하지만그것도옛말이다. 지구역사 65만년동안가장높은온도를기록했던 2005 년, 대부분의빙하지대가녹아내려심각한자연생태계의파괴를불러왔다. 모든것이지구온난화때문이다. 그모든것의원인은인간들이만들어낸지구온난화! 美전부통령이자환경운동가인 ' 앨고어 ' 는지구온난화가불러온심각한환경위기를전인류에게알리고자모든지식과정보가축약된슬라이드쇼를만들어강연을시작했다. 그가이야기하는지구온난화 99

99 의진행속도와영향력은심각하다. 인류의변화된소비행태가부추긴 CO₂의증가는북극의빙하를 10년을주기로 9% 씩녹이고있으며지금의속도가유지된다면오래지않아플로리다, 상하이, 인도, 뉴욕등대도시의 40% 이상이물에잠기고네덜란드는지도에서사라지게된다. 빙하가사라짐으로인해빙하를식수원으로사용하고있는인구의 40% 가심각한식수난을겪을것이며, 빙하가녹음으로인해해수면의온도가상승, 2005 년미국을쑥대밭으로만든 ' 카트리나 ' 와같은초강력허리케인이 2배로증가한다. 이와같은끔찍한미래는겨우 20여년밖에남지않았다. 지구환경을지키기위해 ' 앨고어 ' 가준비한특별한프로젝트! 기온상승은국가를막론하고전세계에서진행되고있다. 기온이상승함으로인해어떤지역은대홍수, 또다른지역은극심한가뭄을겪을것이며기후까지도완전히뒤바꿔놓을것이다. 이는인류의생명과지구의안위를위협할것이며, 우리는결국평생의생존터전과목숨까지도잃게될것이라고앨고어는경고한다. 지금부터라도환경위기를극복하기위해실천하고행동한다면우리의미래는달라질것이라고앨고어는이야기한다. 전세계를돌며 1000 회이상진행된 ' 앨고어 ' 의환경위기극복프로젝트! 지구온난화에대한가장정확하고위협적인진실들을드디어만난다! 베스트명대사 기도하면서실천해라. This is not really a political issue but so much is a moral issue. 이것은정치적인문제가아닌도덕적의문제입니다. 우리는지구에게용서받을수없다. 이건정치문제보다윤리문제입니다. 지구가우리를버린것인가. 우리가지구를버린것인가! We have to act together to solve this global crisis. 우리가같이이지구전체의위기를풀어나가야합니다. Is it possible that we should prepare against the other threats beside terrorists? 우리가테러리스트말고다른위협에대해준비할수있는게가능합니까? 자료출처 : 네이버 100

100 불편한진실 을보고... 얼마전기사에서 온난화로바다기온이급격히높아지면서엄청난위력의태풍이한반도를덮칠것이라는경고도나오고있다. 라는기사를본적이있다. 우리나라를덮친태풍중그크기가 1~4위인태풍이 2000년이후의태풍이라고한다. 요즘은곳곳에서이러한경고의메시지가들려온다. 발신... 지구... 불편한진실은급격한산업화로인한지구온난화의심각성에대해서경고하고있다. 과학적인근거를들어가며지구온난화의문제를거론한다. 나는이영화를보면서환경문제말고는다른것은떠오르지않았다. 그동안지구온난화가문제이긴한가보다... 하고생각했었지만이처럼심각한지는몰랐었다. 끊임없이온도는오르고있고여름은빨리찾아오고, 길어지고있다. 몸으로실감하고있다. 극중에개구리실험처럼갑작스런변화라면쉽게그리고민감하게반응을했을텐데점진적인변화이다보니까그런대로적응해가고있으며, 그변화에둔감했던것이아닌가싶다. 개구리실험에서는익어죽기전에건져주었지만우리는누가건져줄것인가? 내생각엔... 우리스스로나오는수밖에없다고생각한다. 극중에이런말이나온다. 국가사상최대의위기를방관할셈입니까? 이건지구최대의위기입니다. 그렇다. 환경문제는한국가만의문제가아닌세계적인문제이다. 환경문제와같은경우는국경이없는문제이기때문에한나라가자국의이익만을위해환경문제를등한시한다면그피해는전세계적인것이다. 정치적인논리로환경문제를바라보는시각은옳지못하다. 자신의정치적논리를관철시키기위해사람들의눈을가리는모습을극중에서도보았으며, 많이들어왔던바이다. 정치가가정치적소견이가지는것은당연한일이지만, 환경문제에대한그릇된정치적소견을가지고관철을시키는데에는불순한의도가있다. 이미정경유착은오래된악습으로알려져 101

101 있으며, 여전히몰래행해지고있음은모두가알고있는사실이다. 환경문제로인한규제법안이통과될시에받게되는불이익을막기위해기업에서는로비를하고몇몇정치인은이를대변해준다. 실제로석유, 가스기업에서로비를통해백악관에서환경문제를조작했다고알려져있다. 정치인들은현상에대해정확히알려줄필요가있으며, 이에대한해결책을제시해줄필요가있다. 물론정치인들만을탓할수는없다. 정치인뿐만아니라모든사람이허구와진실을잘파악해서정확한진실만배워야한다. 환경문제에관심을가지고규제를한다면, 경제가낙후된다는말이있다. 하지만고어의생각처럼환경과경제는양립할수없다고생각한다. 피폐해진지구위에서경제활동은있을수가없기때문이다. 아니인간이란존재가없을지도모른다는생각을해봐야할듯하다. 그렇다면환경문제의해결책은무엇일까? 환경문제에대해다양한방법이나오고있다. 우선은도쿄의정서를통해범세계적 ( 몇몇국가를제외하고 ) 으로온난화의주범인이산화탄소배출량을제한하고있다. 또한에너지분야에서는화력발전대신신재생에너지의연구가활발해지고있으며에너지효율이좋은제품이속속나오고있다. 과학의발전만이환경문제를낳았다고생각하지않는다. 생각없이편의를위해무분별하게사용하고있는우리에게도책임이있다고생각한다. 과학을이용한산업화로인한환경문제를이젠과학이다시바로잡으려고노력하고있다. 우리개개인도환경문제를바로잡기위한노력이필요하다. 좀더연비가높은차를이용하며, 효율이좋은가전제품을사용하며, 환경문제에꾸준히관심을가져야할것이다. 이러한노력이있고난후에야. 지구에게서다시메시지가오게될것이다. 이제야좀살것같다. 발신... 지구.. ( 글 : 권태현님 ) 102

102 #2_ 투모로우 (The day after tomorrow)' 투모로우 (The Day After Tomorrow, 2004) 미국 액션, 드라마, SF, 스릴러 123 분 개봉 감독 : 롤랜드에머리히 출연 : 데니스퀘이드 ( 잭홀박사 ), 제이크질렌홀 ( 샘홀 ), 이안홈 ( 테리랩슨 ), 에미로섬 ( 로라챔프먼 ), 셀라워드 ( 닥터루시홀 ), 대쉬미혹 ( 제이슨에반스 ), 케네스웰쉬 ( 벡커부통령 ) 국내등급 : 12세관람가해외등급 : PG-13 깨어있어라, 그날이다가온다! 줄거리기후학자인잭홀박사는남극에서빙하코어를탐사하던중지구에이상변화가일어날것을감지하고얼마후국제회의에서지구의기온하락에관한연구발표를하게된다. 급격한지구온난화로인해남극, 북극의빙하가녹고바닷물이차가워지면서해류의흐름이바뀌게되어결국지구전체가빙하로뒤덮이는거대한재앙이올것이라고경고한다. 그러나그의주장은비웃음만당하고상사와의갈등만일으키게된다. 잭은상사와의논쟁으로퀴즈대회참가를위해뉴욕으로가는아들샘을데려다주는것을잊어버리고만다. 얼마후아들이탄비행기가이상난기류를겪게되고일본에서는우박으로인한피해가 TV를통해보도되는등지구곳곳에이상기후증세가나타나게된다. 잭은해양온도가 13도나떨어졌다는소식을듣게되고자신이예견했던빙하시대가곧닥칠것이라는두려움에떨게된다. 잭은앞으로일어날재앙으로부터아들을구하러가려던중백악관으로부터연락을받는다. 잭은브리핑을통해현재인류의생존을위해서는지구북부에위치한사람들은이동하기너무늦었으므로포기하고우선중부지역부터최대한사람들을멕시코국경아래인남쪽으로이동시켜야한다는과감한주장을하면서또다시관료들과갈등을겪게된다. 이동을시작한사람들은일대혼란에휩싸이게되고그럼에도불구하고잭은아들이있는북쪽뉴욕으로향한다. 103

103 인류를구조할방법을제시한채아들을구하기위해역진하는잭의운명은어떻게 될것인가? 또, 인류는지구의대재앙을극복할수있을것인가? 베스트명대사 벡커부통령 ( 케네스웰쉬 )_ 우리는깨달았습니다, 분노한자연앞에서인류의무력함을... 인류는착각하고있었습니다. 지구의자원을마음대로쓸권한이있다고... 허나그건... 오만이었습니다. 잭홀박사 ( 데니스퀘이드 )_ 의미없이얼음더미속에서죽더라도전가야합니다. 제아들이니까요, 평생동안신경한번제대로못쓴사랑하는제아들이니까요. 데니스 ( 리차드맥밀런 )_ 저렇게깨끗한지구본적있나? 잭홀박사 ( 데니스퀘이드 )_ 샘한테내일이란게있을까? 잭홀박사 ( 데니스퀘이드 )_ " 수년동안, 우리는아무런피해없이우리의천연자원을쓸수있으리라생각했습니다. 그러나우리가틀렸습니다." 샘홀 ( 제이크질렌홀 )_ 우리아버지에게는하나의희망이있습니다. 바로인류는살수있다는거죠. 잭홀박사 ( 데니스퀘이드 )_ 난아들과약속한것이있소. ( 샘을찾아가는것을포기하자는동료의말들듣고...) 자료출처 : 네이버 투모로우 를보고... 투모로우 (The day after tomorrow) 는재난영화이다. 재난이발생하고사람들이그재난을극복하는모습을보여주면서인간애를보여주는것이재난영화의전형적인설정이다. 하지만이영화투모로우가보여주고자하는것은단지재난속에서피어나는인간애만은아닐것이다. 이영화에는인간애를넘어서인류에게말하고자하는메시지가담겨져있다. 그것은환경파괴와환경문제가이제는일상처럼우리에게느껴지는심각한현실에대한지적인것이다. 104

104 영화가줄거리로다루고있는환경문제는지구온난화이다. 화석연료의남용과조성된산림의파괴에의해지구내의온실가스, 그대표적인것으로이산화탄소의증가는지구온난화를가져오는가장큰원인으로작용하고있다. 영화에서는지구온난화가극지방빙하를녹여해수의흐름을방해하고해수의흐름이정지된지구에는다시빙하기가찾아온다는가설이현실화된다는가정을하고있다. 이런가설이현실성이있는지의여부는우리에게그다지중요하지않다. 다만문제는우리가이런환경문제에대해서너무나둔감해져있다는것이다. 지구온난화와관련하여엘니뇨현상에대해서는모두가한번쯤은들어보았을것이다. 바닷물의계속적인이상고온현상에의한잇따른기상이변들을엘니뇨현상이라고한다. 엘니뇨현상은홍수, 가뭄, 이상고온, 한파등우리가뉴스나신문등의매체를통해서심심치않게접할수있었던기상이변들을가져왔다고한다. 하지만이런기상이변을바라보는우리의시선은어떨까? 우리에게는이런기상이변보다는지금우리가먹고사는것이더욱중요하다. 내일을위한대비는하겠지만 The day after tomorrow 는바라보지못한다. 영화에서미국대통령이언급했듯이현재의우리는 우리의기후가얼마나불안한가 (Our climate is fragile) 보다는 우리의경제가얼마나불안한가 (Our ecomony is fragile) 가더욱시급한문제이다. 환경은인간의삶에있어서배경과같은것이다. 인간삶의배경과같은존재인환경은인간의삶에있어서빼놓고생각할수없는중요한것이지만인간의삶에있어서우리가자연환경속에서살아간다는것이너무나당연한것이고지금우리에게당장큰피해를주지않을것이라는믿음은우리로하여금환경의중요성을잊게하고있다. 마치소리없이다가오는환경호르몬같이... 우리는지금 23시 55분에서있다. 105

105 #3_ 얼음왕국 - 북극의여름이야기 얼음왕국 - 북극의여름이야기 (The White Planet, La Planete Blanche, 2006) 캐나다, 프랑스 다큐멘터리 81 분 개봉 감독 : 티에리피안타니다, 티에리라고베르트 출연 : 쟝 - 루이스에티엔느 ( 나레이터 ), 손범수 ( 더빙나레이터 ) 국내등급 : 전체관람가 50 년후사라질북극의아름다운생명이야기 엄마, 얼음이다녹으면우린어디로가? 줄거리눈이시리도록하얗고몸이얼어붙도록차가운눈과얼음의나라북극. 얼음왕국의왕인북극곰은눈을파내서 3개월동안해가들지않을보금자리를만든다. 그리고그곳에서눈보다하얀새끼두마리가태어난다. 어두운굴속에서 100 일동안이나젖을먹고자란새끼들은이제제법통통하다. 어미에게먹이잡는법을비롯해서살아가는법을배운다. 그러나이곳에도여름이라불리는계절이있다! 여름이오면서녹아드는얼음들. 눈밭과얼음절벽을터전과놀이터로삼아살아가는북극곰가족에겐너무나힘든시기다. 그러나우린. 50년후에이들을다시는못보게될지모른다! 베스트명대사 북극이북극다워야북극이지 ~ 엄마.. 우리어디로가요? " 엄마, 얼음이다녹으면우린어디로가?" 자료출처 : 네이버 106