에너지 상식사전 - 과학과 상식으로 이해하는 에너지 이야기 -

생명체란 에너지를 이용할 줄 아는 존재다.
특히 인간은 자신의 편리를 위해 많은 에너지를 사용한다.
그러나 에너지에도 “공짜는 없다.”
에너지의 사용은 개인, 기업 및 국가에 직접적으로 큰 영향을 미친다.

지구온난화로 인한 기후변화와 미세먼지, 원자력발전의 안전성 등은 더 이상의 설명을 필요로 하지 않는 중요하고 시급한 현안이다. 이 문제는 모두 어떤 에너지를 어떻게 사용할 것인가로 귀결된다. 이 책은 에너지에 대한 과학적·기술적·경제적 관점에서의 종합적 이해를 바탕으로 지구상에서 모든 생명이 공존할 수 있는 현명한 에너지 사용을 제안한다.
에너지란 무엇인지와 다양한 에너지의 특성에 대한 설명을 시작으로, 에너지의 근원인 원자력에너지가 어떻게 다양한 형태의 에너지로 변환되는지를 다루고, 태양에너지인 햇빛을 받아서 작동하는 지구 생태계의 에너지 이용 체계를 다룬다. 그리고 “에너지를 이용할 줄 아는 존재”로서 어떠한 과정을 통해 생명계에 에너지가 순환되는지 알아본다. 그 다음은 에너지원인 화석연료, 재생에너지, 원자력에너지의 특성을 설명한다. 그리고 인간의 에너지 사용이 지구 생태계와 기후에 주는 영향을 분석하고, 후손을 위해서는 어떻게 에너지를 사용하는 것이 바람직한지 설명하고 에너지의 국제 경제와 정치에서 차지하는 현실을 분석하여, 대부분의 에너지를 수입하는 우리나라가 어떻게 에너지를 확보하고 사용해야하는지도 살펴본다.
이 책은 에너지의 본질을 쉽게 설명하여 일반인, 학생이 모두 이해할 수 있도록 기술 하였고 개괄적인 이해와 비교 평가, 판단을 위해서 가능한 한 관련 수치를 제시하였다. 현재의 인터넷 시대에는 모든 정보를 쉽게 찾을 수 있으며, 그 정보에는 바른 정보와 잘못된 정보, 서로 반대되는 주장들이 혼재해 있다. 올바른 정보를 골라내어 종합해 판단하기 위해서는 기본을 이해하는 것이 필요하다. 또한 에너지의 흐름을 과학적으로 이해하면서 우리가 항상 궁금해 하는 우주와 지구, 지구 생태계의 작동원리, 인체의 작동원리 그리고 인류문명의 발전 역사 등도 생각할 수 있다.
1장에서는 에너지의 본질과 인간의 에너지 사용을 역사적인 기술을 근간으로 다양한 분야에서 거시적으로 살펴본다.
2장에서는 에너지를 종류별로 개관하며 각각의 특징을 살펴보고 특별히 우리 생활에서 주로 사용되는 형태인 화학에너지와 전기 에너지를 설명한다. 그리고 용도에 적합한 또 편리한 에너지 형태로 변환 되는 과정에서 따르는 대가에 대해 이야기 한다. 이로써 에너지의 합리적 선택에 필요한 숨겨진 판단 근거를 알려준다.
3장에서는 우리가 사용하는 에너지의 근원인 태양 에너지-햇빛을 설명하고 이것이 식물과 동물이 공존하는 지구 생태계에서 어떻게 흘러가는지를 설명한다. 특별히 그 중 인간이 어떻게 에너지를 흡수, 사용, 배출 하는지를 요약한다. 비료의 발명과 사용이 역사적으로 얼마나 중요한 사건인지 에너지 사용 측면에서 살펴 본 것은 흥미롭다.
4장에서는 우리가 주로 사용하는 화석 연료 즉 석탄, 석유, 천연가스에 대해서 생성과정, 사용 방식과 특징 그리고 문제점에 대해서 도표를 사용하여 수리적, 종합적으로 접근해 선택의 근거가 될만한 정보를 제공한다.
5장에서는 태양광, 바이오 연료, 수력, 풍력, 조력, 지열 발전에 대해 각각의 원리와 특징, 문제점 등을 이야기 한다. 스위스의 지열발전소 폐쇄 사건을 다룬 내용은 현 시점에서 주목할 만하다. 신에너지와 재생에너지의 생산 단가에 대한 요약적 분석은 어떤 에너지를 선택할 것인가에 대해 중요한 도움을 준다.
6장에서는 원자력 에너지의 본질에 대한 과학적 설명을 시작으로 원자력 에너지의 이용과 문제점에 대해 이야기 한다. 원자력 공학자로서 전문성을 바탕으로 방사선, 방사능 폐기물에 대하여 정확하고 솔직하게 언급 한다.
7장에서는 모든 에너지의 근원이 원자력에너지라는 조금 의외이지만 과학적인 설명을 한후 에너지의 사용에 따른 기후, 생태계를 포함하는 환경의 변화에 대해 오염의 차원에서 살펴보고 미래 에너지의 궁극적 사용 형태인 전기에너지에 대해 다양한 측면에서 살펴본다.
마지막으로 8장에서는 현재의 우리와 미래의 후손이 사용할 에너지의 합리적 선택과 조합을 위한 제안을 한다. 그리고 연료로서 뿐 아니라 석유화학제품의 원료로서 화석연료의 지속성을 고려한 에너지 사용에 대해 개인의 이해와 지혜로운 실천을 권유 한다.

어떤 에너지를 어떻게 사용해야 할 것인가? 현재를 사는 우리는 물론이고 미래를 살 우리 후손에게 남겨 줄 에너지는 충분한가? 에너지를 사용할 때 어쩔 수 없이 감수해야하는 것은 무엇인가? 에너지의 미래는 어떨 것인가? 이 책은 이 물음에 대한 답을 독자 스스로 찾아가게 한다. 원자력발전을 어떻게 보아야 할지, 태양광 발전과 지열 발전을 얼마나 어떻게 확대해야 하는지, 전기 자동차와 수소 자동차는 어떠한 특성이 있는지 등 수많은 다양하고 상반된 주장이 있는 현실에서 저자는 기본적인 과학적 상식들에 근거한 판단을 이야기 한다.

이익 집단의 편향된 주장과 전체를 고려하지 않은 단편적인 것에 대한 주장 등은 여론에 오류를 일으킬 수 있다. 이를 방지하고 합리적인 판단과 결정을 하기 위해서는 우리는 과학적 기본 원리를 바탕으로 상식적으로 판단하는 것이 필요하다. 이 책 《에너지 상식사전》은 개인의 상식을 이것이 가능한 수준에 이르도록 돕는다. 이 책의 독자는 ‘에너지’와 ‘에너지 사용’ 전반에 대해 막연한 주장이 아닌 구체적 수치와 과학적 원리를 근거로 구체적이고 설득력 있는 이야기 할 수 있을 것이다.

시작하며

1장. 에너지
 에너지란 무엇인가?
인간의 에너지 이용

2장. 에너지의 종류
 에너지의 분류
 화학에너지
 에너지 변환과 열역학
 전기에너지

3장. 태양에너지와 지구 생태계
 태양과 지구
 생태계의 에너지 체계
 인체의 에너지 체계
 비료와 농업혁명

4장. 화석연료
 석탄
 석유
 천연가스
 화석연료의 미래와 지구 온난화

5장. 재생에너지
 태양광
 바이오연료
 수력
 풍력
 조력
 지열
 신에너지와 에너지 재활용
 재생에너지와 신에너지에 대한 지원

6장. 원자력 에너지
 원자력에너지란
 원자력에너지의 이용
 방사선이란 무엇인가
 방사선이 인체에 미치는 영향
 원자력발전의 미래

7장. 에너지와 환경
 에너지의 근원과 사용
 기후변화와 생태계 오염
 미세먼지
 에너지 선택과 사용의 대표적인 예 ? 자동차
 미래의 에너지, 전기에너지

8장. 지속성 있는 에너지 사용
 지속성을 고려한 에너지 사용
 편의성과 대가성
 에너지 기술 개발
 국가의 에너지 포트폴리오
 개인의 이해와 실천이 필요하다

 마무리하며
 감사의 글
 참고문헌
 부록 - 에너지 종류별 정의 및 단위, 1kW-hr에너지의 다양한 의미, 용어 설명