K-SDGs 달성을 위해 수행한 실험(실천)과 제안한 정책의 타당성, 창의성, 구체성

선택한 목표 : 7. 에너지의 친환경적 소비와 생산

저희는 K-SDGs 목표 7. 에너지와 친환경적 소비와 생산을 선택하여 에너지의 친환경적 소비에 대한 내용을 조사하고 실험을 진행했습니다. 저희는 실생활의 어느 부분에서 에너지의 소비가 가장 많이 일어나는지를 조사해 보았고, 그 결과 더운 여름에 이용하는 냉방 시스템과 추운 겨울에 이용하는 난방 시스템에서 에너지가 많이 사용되고 있었다는 것을 알 수 있었습니다. (자료1,2) 그렇다면 어떻게 냉난방에서 사용하는 에너지 줄일 수 있을지 생각했고, 효율적이고 친환경적인 단열을 해야 한다는 결론에 도달했습니다. 저희는 “친환경 단열재로 효율적인 단열이 가능한가?” 라는 질문으로 실험을 시작했습니다. 저희는 카드보드지로 제작한 세 집 중 두 집에 각각 인공 단열재인 아이소핑크, 천연 단열재인 이끼를 부착했고, 한 집은 표본으로 아무것도 부착하지 않았습니다. 또, 아두이노 프로그램을 이용해 만든 온도 센서를 세 집 안에 배치하여 집 내부의 온도를 측정했고, 여름을 나타내는 34°C의 놀이터와 겨울을 나타내는 2°C의 냉장고에서 각각 관찰했습니다. 이 결과, 34°C의 여름 환경에서 실험을 진행했을 때는 표본 > 인공 단열재 집 > 천연 단열재 집 순으로 온도가 높았고(자료3), 2°C의 겨울 환경에서 실험을 했을 때는 표본 < 인공 단열재 집 < 천연 단열재 집 순으로 온도가 낮았습니다.(자료4) 온도 변화율은 표본 > 인공 단열재 집 > 천연 단열재 집 순으로 높았습니다.(자료5) 이 실험에서 저희는 인공 단열재를 설치한 집보다 천연 단열재를 설치한 집이 단열이 더 잘 된다는 것을 알 수 있었습니다. 건물을 지을 때 일반적으로 많이 쓰이는 인공 단열재가 아닌 천연 단열재를 부착하면 여러 장점이 있습니다. 인공 단열재는 폐기될 때 대부분 소각되는데, 그 과정에서 나오는 다이옥신, 일산화질소 등 여러 질환을 일으키는 물질을 없앨 수 있으며, 보수 공사의 빈도수가 인공 단열재보다 적기 때문에 편리합니다. 그리고 천연 단열재를 사용함으로써 냉난방 비용을 아끼며 경제적 이익을 주기도 하고 실내의 온도를 일정하게 맞추며, 무엇보다 천연 단열재는 공기 정화 활동을 하기에 친환경적입니다. 이를 토대로 저희는 건축물의 에너지절약설계기준의 열관류율표에 천연 단열재를 추가함으로써 천연 단열재를 건물에 설치하는 것을 대중화하고, 천연 단열재의 필요성을 부각해야 한다고 생각했습니다.

저희는 태양광 패널의 효과를 알아보기 위해서 태양광 패널로 led를 켜 보는 실험을 진행했습니다. 50*30 사이즈의 태양광 패널을 활용해 led 7개를 켜 보았고, led 하나당 0.2w를 소모하므로, 50*30의 태양광 패널은 최소 1.4w를 생산할 수 있습니다. 이를 가정에서 사용하는 1m*1m 패널에 적용하면, 일반 가정에서 생산하는 전기를 유의미한 수준으로 줄일 수 있다는 결과가 나옵니다.

태양광 패널을 설치하게 되면 여러 측면에서 효과를 얻을 수 있습니다. 첫째, 각 가정에서 드는 전기료를 획기적으로 줄일 수 있습니다. 서울시와 에너지관리공단에서 조사한 결과에 따르면 가로세로 각 1m인 미니 태양광 패널을 설치하면 전기 요금이 6만원에서 5만원으로 만 원가량 줄었다고 합니다. 미니 태양광 패널을 설치하는 데 드는 비용이 20만 원 정도인데, 매달 만 원 가량의 혜택을 볼 수 있으므로 2~3년 정도면 이익을 볼 수 있습니다. 또, 태양광 패널의 수명이 일반적으로 20~30년이므로, 유지 및 보수 비용을 제하더라도 충분히 이득을 볼 수 있습니다. 또, 중앙일보와 환경부에 따르면 태양광 패널 구성분 중 90%는 재사용되므로, 폐기 비용도 다른 신재생에너지보다 상대적으로 낮고 친환경적입니다.

둘째, 사회의 발전을 가져올 수 있습니다. 본 정책이 시행되면 태양광 패널 관련 여러 직업들이 성행할 것이고, 결과적으로 사회의 발전을 가져옵니다. 또, 여러 개발도상국이 적도 주변에 있으므로, 개도국의 발전을 더 빨리 가져와 전 세계 경제의 발전을 이룰 수 있습니다.

셋째, 온실가스 배출량을 감소시켜 환경 오염과 지구 온난화를 막을 수 있습니다. 전력통계속보에 따르면 2020년 화력발전소가 우리나라 전기의 37%를 생산하므로, 화력발전소가 생산하는 양만큼의 전기를 태양광 발전으로 생산한다면 온실가스 배출량을 획기적으로 줄일 수 있을 것입니다.

태양광 발전은 다른 신재생에너지보다 개인이 실천하기 상대적으로 쉽고, 또 가장 대중적입니다. 따라서, 저희는 소형 태양광 패널을 각 건물마다 의무적으로 설치하게 하는 정책을 제안합니다.

만약 정책이 시행되면 하류층, 즉 태양광 발전 패널을 구매할 수 있는 경제적 여유가 없는 사람들에게는 무리한 요구가 될 것인데, 하류층 사람들을 위한 대안이 있습니까?

태양광 발전 패널을 사용하다 2~3년이 되기 전 다른 획기적인 발전 방식이 나온다면 이 정책으로 손해를 보는 것인데 이에 대해 어떻게 생각하십니까?

태양광 발전 패널을 설치하지 않을 사람을 적발하였을 때 어떤 조치를 취할 것입니까?

3팀

이끼를 제외하고 다른 천연 단열재의 종류로는 어떤 것들이 있습니까?

가정에 설치하는 천연 단열재들을 어떻게 유지할 것입니까?

천연 단열재이다 보니 공급하는 데에 많은 비용이 들 것 같은데, 이 문제는 어떻게 해결하실 겁니까?

비용, 유지 보수의 문제가 천연 단열재의 장점보다 크다고 생각되는데, 이에 대해서는 어떻게 생각하십니까?

굳이 태양광 패널으로 고른 이유는 무엇입니까?3

-> 다음에 꼬리 질문 하기

태양광 패널의 용량을 늘린 국립현대미술관 옥상 태양광 패널 사례에서는 태양광 패널을 설치하는 데에 드는 비용과 폐패널 수거 비용을 합쳐 설치비 회수에 최대 430년이 걸린다고 한다. 이와 같은 상황에서는 이익보다 피해가 훨씬 큰 것으로 측정되는데, 이것에 대해서는 어떻게 대처할 생각인가?1

화력발전소에서 생산하는 에너지를 태양광 발전으로 바꾸는 데 걸리는 기간이 얼만큼인가?4

주택에만 태양광 패널을 설치할 것인가?2

->예 : 주택에만 태양광 패널을 설치한다면 우리나라의 전기 생산량의 37%를 채울 수 없을 것이다. 우리나라는 65%가 산지로 이루어졌고, 산지가 아닌 곳에 주택이 무조건 있는 것도 아닐것이다. 만약 화력발전이 차지하는 37%의 전기 생산량을 모두 대체하려면 다른 공간을 찾아 패널을 설치해야 할텐데, 어디에 설치할 것인가?

->아니오 : 그렇다면 어디에 설치할 것인가? 실제로 태양광패널을 설치하기 위해 산의 나무를 벤 사례들이 많다. 그런 사례들의 문제점은 어떻게 보완할 것인가.

태양광 패널은 날씨의 영향을 많이 받는데 이에 대해서 어떻게 대응할 것인가.


2팀 질문

얼만큼의 초기 설치 비용이 들고, 그 초기 설치 비용을 회수하여 이익이 되려면 몇 년의 시간이 걸리나?

하천 등에는 낙엽이나 쓰레기 등이 흘러 들어오기에, 종류에 따라 그것을 제거하는 등 유지 보수가 필요한 경우가 있다. 강우량이 적은 날이 장기간 지속되면 발전량이 감소되며, 홍수 등 유수량이 한계를 넘어 커지면 발전 설비가 손상되거나 유실될 수 있다. 이 문제는 어떻게 해결할 것인가?

소수력발전은 태양광이나 풍력에 비해 법적 규제와 허가절차를 많이 밟아야 하는 경우가 있다. 따라서 개발자의 입장에서 보면 이와 관련된 규제 완화와 함께, 관계기관이나 지역주민과의 합의 형성이 중요하다. 같은 재생가능에너지 중에도 소수력에 대한 일반 시민의 인지도가 낮은데, 이 문제는 어떻게 해결할 것인가?