# data[].attributes.body
높은 곳에 있는 물은 위치 에너지를 갖고 낙화하면서 터빈을 돌려 운동에너지가 발생한다. 그리고 그 터빈은 물의 운동에너지가 회전하는 역학적에너지로 바꿘다. 전자기 유도 원리의 의해 전기에너지가 생산된다.

출처:

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1. 2018년 BP 보고서에 따르면, 한국에서 수력발전 비중은 약 0.5%로 매우 낮다.

2.

• 환경적 문제

수력발전소 건설은 수질 오염, 하천 생태계 파괴, 수몰 지역 주민 피해 등으로 환경단체와 지역 주민들의 반대가 크다. [아주경제]

• 사회적 갈등 및 행정 절차

사업 추진은 여러 단계의 행정 절차와 주민 의견 수렴이 필요해 시간이 많이 걸린다. [스포츠동아]

• 경제적 제약

댐 건설에는 높은 초기 투자비와 경제적 제약이 따릅니다. 또한, 적합한 지역이 많지 않아 수익 회수가 어렵다. [ZUM뉴스]

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풍력발전소는 바람이 회전날개를 돌리면서 운동에너지(역학적 에너지)를 얻습니다.
회전날개의 회전 운동은 기어와 회전축을 통해 발전기에 전달됩니다.
발전기는 이 회전 에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 생산합니다. 출처:한국에너지공단 신재생에너지센터

# data[].attributes.body
조력발전은 바닷물의 조석 운동에서 발생하는 역학적 에너지를 이용합니다. 이 역학적 에너지가 터빈을 돌리며 회전 운동으로 변환됩니다. 터빈의 회전은 발전기 내에서 전자기유도를 통해 전기에너지로 전환됩니다. 이렇게 조력발전은 자연 에너지를 전기에너지로 효율적으로 변환하는 원리입니다. 출처 위키백과, 쳇지피티

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천연가스가 연소되면서 열이 증기를 발생시켜 역학적 에너지가 생긴다. 이 증기의 역학적 에너지가 터빈을 회전시키는데 이 역학적 에너지가 발전기와 연결돼 전자기 유도 현상이 발생하여 전기 에너지로 전환한다.

# data[].attributes.body
원자력 발전소는 핵분열로 발생한 열로

증기를 만들어 터빈을 돌리고, 이 회전 운동이 발전기에서 전자기 유도를 일으켜

역학적 에너지를 전기 에너지로 전환합니다.

출처-네이버

# data[].attributes.body
석탄화력발전소는 석탄을 태워 발생한 고온 증기로 터빈을 돌려 역학적 에너지를 생성합니다. 이 역학적 에너지는 발전기의 회전을 통해 전기에너지로 전환되며, 이는 전자기유도의 원리에 의해 발생합니다. 이후 생산된 전기는 변압기를 통해 송전망으로 공급됩니다.

(출처: 2023 한국에너지공단)

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2020년 풍력발전 비중 약 2.4%

출처: 한국에너지공단, 2020년 전력거래소 연간 전력통계

2021년 풍력발전 비중 약 2.9%

출처: 한국전력공사, 2021년 전력시장 운영 통계

2022년 풍력발전 비중 약 3.5%

출처: 한국에너지공단, 2022년 에너지 백서

2. 대한민국은 재생에너지3020 이행계획을 통해 2030년까지 전체 전력 생산의 20%를 재생에너지로 생산할 계획을 세우고 있으며, 그 중 풍력은 중요한 역할을 차지하고 있습니다. 2020년 후반부터 해상풍력 전남 해상풍력단지 등 대규모 프로젝트들이 가동되고 있어, 점점 증가하고 있는 추세로 이와 같은 발전비중을 가지게 되었습니다.

# data[].attributes.body
1. 발전 비중

2023년 기준 신재생에너지 발전비율의 1퍼센트 정도 밖에 차지하지 못했다. 이후 4.7퍼센트까지 늘릴 예정이다.

2. 이유

초기 건설 비용이 막대하고 어업피해 등의 환경 문제도 심각하며, 주민 수용성의 문제가 있어 아직 높은 비중을 차지 하지 못하고 있다.

출처 : 국가정책연구포털

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1. 먼저, 아래 내용 1,2,3,4번을 각각 누가 조사할 것인지 담당자를 정하세요.

2. 각 담당자들은 아래에서 자신이 조사해야 할 내용을 확인하고, AI를 통해 이 내용을 검색합니다.

3. 조사해야 할 내용을 찾았으면, 자신의 모둠 담당 발전소 탭에 내용을 작성합니다.

제목 : 자신이 담당한 조사 제목

내용 : 조사자 이름, 학번 / 조사한 내용

# data[].attributes.body
1. 발전소 구조를 볼 수 있는 이미지 자료를 첨부

2. 어떻게 역학적 에너지를 얻어 전기 에너지로 전환하는지 3줄 이내로 간단하게 요약해서 적으세요!

※ 반드시 들어가야 할 키워드 : 역학적 에너지, 전기에너지, 전자기유도, 전환

ex)

1. 학번/이름:

2. 조사내용: 00의 역학적에너지가 터빈을 돌리면 전자기 유도현상이 발생하여 유도전류가 흐른다. 이로 인해 역학적 에너지가 전기에너지로 전환되면서 발전이 된다.

# data[].attributes.body
1. 우리나라 전체 발전비중의 몇 %를 차지하는 발전소인지 찾아주세요. 몇 년도에 조사된 자료인지와, 출처를 괄호에 함께 작성하세요. 단위: %

2. 이러한 발전 비중을 차지하게 된 이유를 설명해 주세요.

ex)

1. 학번/이름:

2. 조사내용: 40% (2024, 한국전력공사)

# data[].attributes.headline
3. 1kwh의 전력을 생산하는데 배출되는 탄소의 양

# data[].attributes.subject
3. 1kwh의 전력을 생산하는데 배출되는 탄소의 양

# data[].attributes.body
※1kwh [킬로와트시]: 1시간 동안 1000J의 전기에너지를 사용할 수 있는 전력량

※g/kwh [그램/킬로와트시]: 1kwh의 전력을 생산하는데 배출되는 탄소의 g수

1. 이 발전방식으로 1kwh의 전력을 생산하는데 배출되는 탄소의 양(온실가스)을 검색해서 적어 주세요! 몇 년도에 조사된 자료인지와, 출처를 괄호에 함께 작성하세요.

2. 왜 이정도의 탄소가 배출되는지 이유를 설명해 주세요.

ex)

1. 학번/이름:

2. 조사내용: 30g/kwh (2024, 한국전력공사)

# data[].attributes.headline
4. 이 발전소의 발전효율

# data[].attributes.subject
4. 이 발전소의 발전효율

# data[].attributes.body
※발전효율 : 에너지를 만들기 위해 들어간 전체 에너지 중 전기에너지로 전환된 비율

1. 이 발전소에서 발전을 위해 들어간 에너지 중 몇 %를 전기 에너지로 사용할 수 있나요? 몇 년도에 조사된 자료인지와, 출처를 괄호에 함께 작성하세요.

2. 처음에 발전을 위해 넣은 에너지 중 전기에너지로 전환되지 못한 에너지는 왜 손실되나요? 간단하게 설명해 봅시다.

ex)

1. 학번 이름:

2. 조사 내용: 30% (2024, 한국전력공사)

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1. 발전비중

한빛 발전소 30~35% 차지 (2023, 한국전력공사)

2. 석탄 발전소는 저렴한 연료비와 대규모 발전 용량 덕분에 한국의 전력 공급에서 중요한 역할을 해왔습니다. 또한, 석탄의 안정적인 공급과 기술 발전으로 효율성이 높아져 많은 발전소가 운영되었습니다. 하지만, 환경 문제와 탄소 배출 규제 강화로 인해 점차 다른 에너지원으로의 전환이 이루어지고 있습니다 (출처: 에너지경제연구원)

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30108김지후

제목:1kwh의 전력을 생산하는데 배출되는 탄소의 양

1.이 석탄 발전소의 방식으로 1kwh의 전력을 생산하는데 배출되는 탄소의 양은 여러 변수에 따라 달라질 수 있지만,일반적으로는 대량적인 값으로는 0.8kg에서 1.0kg의 이산화탄소가 배출된다.

2.왜 이정도의 석탄 발전이 일어나냐면 연소에 따른이산화탄소 배출량,발전소의 효율성 문제,그리고 석탄의 에너지 밀도가 복합적으로 활용해서 이 정도의 석탄 발전이 일어난다.

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1kwh의 전력을 생산하는데 배출되는 탄소의 양은 약 5 ~ 15 g CO₂‑eq/kWh 입니다. 이정도의 탄소가 배출되는 이유는 풍력발전소는 전기를 만드는 과정에서 직접적으로 연료를 태우지 않기 때문에 운영 중에는 거의 탄소를 배출하지 않기 때문이다.

출처: 국제 재생 가능 에너지 기구(IRENA)

# data[].attributes.body
한국의 원자력 발전 비중은 2024년 기준으로 전체 전력 생산에서 약 31.7% 입니다.

원 출처: 대한민국 산업통상자원부 / 한국의 전력 통계 보고서 (2024) 이유: 한국은 원자력 기술 개발에 큰 투자를 하여 자체적으로 원자력 발전소를 설계하고 건설하는 능력을 갖추게 되었습니다. 이를 통해 한국의 원자력 산업은 글로벌 경쟁력을 가지게 되었고, 해외로 수출할 수 있는 능력도 갖추었습니다 이러한 이유로 2024년 한국의 원자력 발전 비중이 31%정도로 세계에서 높은 편에 속합니다

# data[].attributes.body
조력발전은 조석간만의 차이를 이용하기 때문에 생산과정에서는 탄소 배출량이 0에 가까운 17g/kwh 정도이다. 하지만 설비제작, 운송설치, 유지보수 및 정비 해체 및 폐기 과정에서 탄소가 배출된다.

# data[].attributes.body
4. 조력발전소(댐·바라주 방식) 의 에너지 변환 효율은 대략 20~40% 수준이다. (ex. 시화호)

즉, 바닷물의 위치에너지 중 20~40% 정도가 실제 전기에너지로 바뀐다.

나머지는 수문 방류, 마찰, 터빈 효율, 환경적 제약 등을 이유로 손실된다.

출처-위키피디아-Sihwa Lake Tidal Power Station

# data[].attributes.body
수력발전은 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르며 생기는 낙차의 힘으로 터빈을 돌리고, 그 회전력이 발전기를 움직여 전기를 만드는 원리입니다.
이때 1kWh 전기를 생산할 때 저수지에 잠긴 식물이 썩어 생기는 가스와 댐 건설 과정에서의 나무와 같은 자재 사용 때문에 평균 약 20~30g 이산화탄소가 배출됩니다.[2021년 IPCC(국제 수력 발전 협회·IHA) 조사]
따라서 화석연료보다 이산화탄소 배출량은 훨씬 적지만, 완전히 탄소배출량이 없는 에너지 발전은 아닙니다.

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A1: 상용화된 풍력발전기 효율은 모델에 따라 15~45%이다.(출처: 한국에너지기술연구원_2022년 )

A2: 마찰이나 저항 때문에 일부 에너지가 열 에너지, 소리 에너지로 바껴서 전기로 쓸 수 없기 때문이다.

# data[].attributes.body
수력발전소의 수차 발전 효율은 70~90%수준(2024, 한국수력산업협회)

이유: 짧은 가동 소요시간과 단순한 변환 과정이 높은 효율을 만들어낸다.

에너지 손실의 주된 원인은 물의 위치에너지가 변환되는 과정에서 열에너지로 손실되기 때문이다.

# data[].attributes.body
조사내용: 40% 한국전력공사 2021

이유:

환경 규제와 친환경 정책: 천연가스는 탄소 배출과 대기오염 물질 배출이 적어 친환경적인 에너지원으로 선호됨.

에너지 믹스 다양화: 천연가스는 액화천연가스(LNG) 형태로 쉽게 수입 가능, 수급 유연성 제공.

기술 발전: 가스터빈 발전기술의 발전으로 효율이 크게 향상되었고, 석탄 발전소보다 효율적이고 운영 비용이 낮음.

경제적 측면: 천연가스 가격이 하락하면서 석탄 발전에 비해 경제적으로 경쟁력을 갖추게 됨.

LNG는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)의 약자

# data[].attributes.body
석탄 발전소 전기에너지 전환 비율은 2020년 기준 36.8%를 차지했습니다.

출처: 연합뉴스

석탄발전소에서 열손실이 발생하는 이유는 석탄발전소에서 석탄을 태워 얻은 화학에너지는 발전 과정을 거쳐 전기에너지로 전환되고, 나머지는 열 형태로 손실됩니다.

출처: UN CTCN

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화석연료는 연소 과정에서 CO₂를 다량 배출하지만, 원자력은 연소 과정이 없어 탄소 배출이 거의 없습니다. 특히 원자력 발전소는 운영 중 탄소 배출이 ‘0’에 가까우며, 발전소 건설이나 연료 생산 과정에서 발생하는 탄소도 낮은 수준입니다. 원자력의 탄소 배출량배출량은 1kwh당 12g으로 보다 훨씬 낮은 수치를 기록하고 있습니다.(2024,한국에너지정보문화재단)

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1. 30101 고현지

2. 천연가스 발전소에서 1 kWh 전력 생산 시 배출되는 탄소의 양은 약 400~ 500g / kWh 입니다. (2024, 한국가스공사)

이유

-천연가스 연소 과정에서 탄소가 이산화탄소로 변환되며 배출됩니다.
-발전 효율이 100%가 아니어서 같은 전력 생산에 더 많은 연료가 필요합니다.
-가스 채굴·운송 중 메탄 누출이 추가 온실가스 배출로 이어집니다.

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일반적인 가스발전은 약50%내외의 발전효율을발휘하는데 복합화력발전이라는 가스발전방식은 약60%내외의 발전효율을 보여준다. 기본적으로 가스발전의 발전효율이 높은 이유는 여러가지가있다.
첫번째로는 천연가스는 석탄이나 석유보다 연소시에 발열량이 높고 불순불이 적고 그렇다면 연소가깔끔하게 일어나므로 열손실이 적기때문이다. 또 천연가스발전방식중 복합화력발전은 1차로 가스터빈에서 전기를 생산하고 2차로 아직 뜨거운 배출가스를 이용하여 증기터빈을 돌려 추가발전이 가능하여 효율이 55%에서 최대65%까지올라간다

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1. 원자력 에너지 발전소의 효율은 보통 33~37%, 차세대 원자로는 최소 40% 에 이상 발전 할수있습니다.(한국남부발전소, 한국 경제인 협회 ,2020년)

2. 열 에너지 손실 일부: 열은 일부 열은 열교환기, 배관, 터빈 등의 장치에서 외부로 빠져나가거나 대기 중으로 방출되며, 전기에너지로 완전히 변환되지 않습니다

30118 임민수

조사내역: 33%~37%(한국 남부 발전소)

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나는 석탄발전소가 가장 인상 깊었다

왜냐하면 1kwh를 생산하는 데 배출되는 탄소가 약 800g~100g일거라고 생각을 못했기 때문이다.

또, 석탄발전소의 역학적 에너지를 얻는 방법이 고온 증기로 터빈을 돌린다는 것도 처음 알게되어서 신기했다.

# data[].attributes.body
한국이 원자력 발전 개발 강국이라는 것과 원자력 발전의 위험성에 대해 잘 알게 되었다.

# data[].attributes.body
원자력 발전소에서 핵 분열로 발생한 열 에너지로 증기를 만들어 전기에너지로 전환 한다는 사실이 흥미로웠습니다. 또한 우리나라에서 원자력 발전소의 비중이 30% 대로 높은 편이며 탄소 배출량도 적지만 전기 에너지 생산 이후 발생하는 방사선 쓰레기를 처리할 수 있는 방법이 매립 밖에 없다는 사실이 안타까웠습니다.

# data[].attributes.body
풍력 발전소가 바람이 많은 부는 곳에 있어서 가장 발전 비중이 높을 줄 알았는데 2.4% 라는 낮은 발전 비중에 놀랐고 풍력 발전소보다 낮을 것 같은 원자력 발전소에서 31%나 전력을 뽑아낸다는 것에 놀랐다

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조력발전이 인상깊었고 점점더 기술이 발전되어 효율이 높아져서 만이늘어나면 좋겠네요.효율이 40%정도 밖에 안나온다는점이 놀랐습니다.

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수력발전소에서 발전효율이 70%~90%수준으로 높은걸 보니 우리나라가 수력발전에 특화되어 있다는 걸 알게되었고 이러한 이유로 수력발전이 가장 인상 깊었다

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석탄 발전소가 가장 인상 깊었다. 석탄이 탄소 배출량이 많은 것은 알았지만, 일키로와트시를 생산하는데 1킬로그램이나 배출되는지 몰랐다. 인도나 개발도상국들은 석탄 발전소가 비중을 굉장히 많이 차지한다고 들었는데 문제가 심각한 것 같다.

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풍력발전소가 사용하는 비용 중에서 가장적은 비용이 들었다는 것에 신기했고 풍력발전소가 2022년 기준 3.5로 아주 낮다는 것에 놀랐다. 다양한 에너지들을 알아보고 싶었는데 이번 계기로 알 수 있게 되어서 좋았다.

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원자력 발전소가 전기 에너지로 전환하는 과정에서 핵 분열을 하는 것이 특이하다고 생각돼서 인상깊지만 핵 폐기물을 처리하는 과정에서 많은 비용이 든다는 것에 아쉬움이 있다

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먼저 수치 상으로 원자력 발전소의 1kWh 당 탄소 배출량이 낮길래 매우 친환경적인 발전소라고 생각했다. 하지만 수업과 친구들의 발표 내용을 통해서 원자력 발전소의 방사능 처리가 안정성이 매우 낮다는 것을 알게되었다. 또 3년 뒤에 투표권을 가졌을 때 인물만을 보는 것이 아니라, 내가 미래에 살아가는 시대에 어떤 영향을 주는지, 이번에 친구들과 조사했던 발전소와 같은 정책들을 잘 확인하여 내 선택권을 소중하게 여길 수 있을 것 같다. 이번 활동을 통해서 민주적인 시민으로도 발전하게 될 수 있었던 것 같다

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원자력 발전소에서 나오는 위험물질이 전세계적으로 땅에 묻혀있다는 것을 알게되고 원자력발전소의 위험성에 대해 알게되었다.

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원자력 발전소의 원리와 발전 비중에 대한 설명이 인상깊었다.

특히 원자력 발전소의 원리가 핵분열을 이용해 물을 끓여 증기를 통해 발전기를 가동시킨다는 사실이 흥미롭게 느껴졌다.

또한 발전기 비중이 우리나라에서 굉장히 높고 우리가 원자력을 이용해 전기에너지를 생산할 수 있는 자체적인 능력을 갖췄다는 것이 자랑스러웠고 원자력 폐기물 처리에 대해 우리 사회와 개인이 깊게 생각해 봐야겠다고 생각했다.

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수력 발전소가 유명해서 에너지를 많이 만들어내는줄 알았는데 은근 우리나라 전체 에너지 중에 0.5%라는 처참한 기록을 보여주어 충격적이었다. 앞으로도 발전소의 기술력이 발달되어서 재생에너지 위주로 에너지를 많이 만들어내면 좋겠다. 추가로 조력발전소를 조사하면서 조력발전소의 원리와 에너지 효율 등을 알게되었다

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저는 석탄발전소가 제일 인상깊었습니다. 석탄을 데워 발생한 고온 증기로 터빈을 돌려 역학적 에너지를 생산하는 것이 신기하고 흥미로운 방법 이었습니다.

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풍력발전소가 사용하는 비용 중에서 가장적은 비용이 들었다는 것에 신기했고 풍력에너지가 2022년 기준 3.5라는 것이 놀랐고 여러가지 에너지들을 알아보고 싶었는데 이번 계기로 알 수 있게 되어서 좋았다.

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가스터빈 발전 기술의 발전으로 효율이 크게 향상되었고,석탄 발전소보다 효율적이고 운영 비용이 낮다고 했는데 가스터빈이 이렇게 효율적인지 몰랐고 계속 쭉 운영 비용을 작게 하면서 일석일조로 우리나라가 이런 것으로 계속해서 발전해 나갔으면 좋겠다.

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증기를 발생시켜 터빈을 돌린다는 것이 흥미로웠음 31.7퍼센트의 에너지가 나온다는 말을 듣고 전기가 얼마 생기지 않는다고 생각했다.

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소감:

석탄 발전소가 제일 인상 깊었다 1kWh를 생산하는데 배출되는 산소량이 0.8kg 에서 1kg이라고 한다 여기 있는 발전소에서 제일 탄소배출 비중이 높다고한다