비재생에너지(Non-Renewable Energy) 자원: 정의, 종류, 환경 영향 및 장단점

비재생에너지는 활용 시 결국 고갈되는 에너지원입니다. 이 에너지들은 지하에 매장된 천연자원입니다. 소비 시 재생되지 않지만, 쉽게 접근 가능하고 소량 연료로 대량 에너지를 생성할 수 있습니다. 예로는 화석연료인 천연가스, 원유, 석탄 등이 있습니다. 이 글에서는 비재생에너지의 정의, 용도, 예시, 종류, 장단점을 알아보겠습니다.

비재생에너지(Non-Renewable Energy)란 무엇인가?

비재생에너지는 소비 속도를 따라잡을 만큼 짧은 시간 내에 재생되지 않는 자원입니다. 결국 활용 시 고갈되는 자원이라고도 할 수 있습니다. 이 자원들은 수백만 년 전 존재했던 동식물 유기물로부터 형성되었습니다. 이 때문에 수백만 년이 걸려 형성되었으므로 재생에도 수백만 년이 필요합니다.

비재생자원은 기체, 액체, 고체 형태이나 편리한 소비 형태로 변환 가능합니다. 대부분의 비재생에너지원은 석유, 석탄, 가스, 오일 같은 화석연료입니다.

비재생에너지의 용도

일부 국가에서는 비재생에너지 자원 용도가 매우 광범위하지만, 일부 선진국은 재생에너지의 이점을 인지하고 있습니다. 그러나 석탄과 석유 같은 비재생자원은 오늘날 세계 1차 동력원입니다. 차량, 공장, 가정에 동력을 공급합니다. 이 에너지원들은 저렴하지만 환경에 해로울 수 있어 가장 큰 딜레마 중 하나입니다.

비재생에너지원은 모든 종류의 용도에 사용될 수 있습니다. 사실 산업 공정 에너지의 70% 이상이 비재생에너지에서 나옵니다. 가장 흔한 화석연료는 많은 가정용 목적으로 사용됩니다. 마지막으로 비재생에너지의 용도는 발전, 난방, 제조, 수송입니다.

비재생자원의 종류

다양한 비재생자원 종류는 화석연료와 핵에너지입니다. 일부 다른 재생자원도 비재생자원으로서 역할하기도 합니다.

화석연료(Fossil Fuel)

앞서 언급했듯 이 자원들은 땅에서 채굴되는 천연 소재입니다. 지구 표면 아래 유기물의 지속적인 가열과 압축으로 형성됩니다. 이 물질들은 주로 수백만 년 동안 분해, 가열, 압축된 동식물 잔해로 구성됩니다. 결국 화석 퇴적물을 형성합니다.

이 퇴적물은 시추나 채굴을 통해 액체, 고체, 기체 형태로 추출됩니다. 연소성이 높아 매우 풍부한 에너지원입니다. 화석연료 예시로는 원유, 천연가스, 석탄이 있습니다.

원유(Crude Oil):

원유는 석유 오일이라고도 하며 액체 형태로 채굴되는 유일한 비재생에너지 자원입니다. 지구 지각 층 사이나 암석 사이에 존재합니다. 수직정을 지하와 해저에 뚫어 원유를 지표로 퍼올립니다. 이후 정제 과정을 거쳐 다양한 제품이 생산됩니다.

오늘날 원유의 용도는 자동차 부문의 휘발유와 경유 제품이 자동차 동력으로 쓰입니다. 플라스틱 제조, 난방유, 프로판, 제트 연료, 인공 식품 향료도 원유 형태로 제공됩니다.

천연가스(Natural Gas)

천연가스는 원유 퇴적물 옆 지하 지각 아래에 있는 기체 비재생자원입니다. 이 에너지원은 주로 메탄으로 구성되지만 프로판, 에탄, 부탄 같은 다른 천연가스 형태도 포함될 수 있습니다. 메탄은 무취라 특수 첨가제를 혼합해 냄새를 냅니다. 이는 가스 누출 시 인지 가능하게 합니다. 천연가스는 가스 플랜트에서 프로판과 부탄을 제거해 처리하며, 이들은 액화석유가스(LPG)로 사용됩니다. 이 가스들은 가스 오븐, 스토브, 그릴에서의 가정 난방, 요리에 사용됩니다.

석탄(Coal)

석탄은 탄소와 탄화수소 물질을 포함한 유기물 압축으로 생성됩니다. 수백만 년 동안 퇴적물로 덮인 식물 가득한 습지에서 형성됩니다. 석탄은 땅을 파서 고체 석탄을 채굴해 가공 후 에너지 생산에 사용합니다.

석탄의 주요 종류로는 무연탄(anthracite), 갈탄(lignite), 역청탄(bituminous), 아역청탄(sub-bituminous)이 있습니다. 역청탄은 45~85% 탄소를 함유하며 높은 발열량으로 발전과 제철에 사용됩니다. 무연탄은 86~97% 탄소로 최고 발열량을 가지며 모든 석탄 중 가장 희귀합니다.

핵에너지(우라늄, Nuclear Energy - Uranium)

또 다른 비재생자원 유형은 핵연료입니다. 지구 표면 아래 자연 발생 방사성 원소인 우라늄 광석 채굴과 정제를 통해 얻습니다. 우라늄은 소량으로 발견되며 정제와 정화를 위해 모아집니다. 이 광물은 핵융합(nuclear fusion) 공정으로 동력을 생성해 터빈을 돌리고 핵발전을 생산할 만큼 충분한 압력을 만듭니다.

바이오매스 에너지(Biomass Energy)

바이오매스 에너지는 재생에너지원이지만 비재생에너지원이 될 수도 있습니다. 식물에 있는 에너지를 사용하며 바이오매스 원료(feedstocks)에 의존합니다. 바이오매스 원료는 전기를 만들기 위해 가공되고 연소되는 식물입니다. 옥수수, 콩 같은 작물과 목재가 포함될 수 있습니다. 사람들이 바이오매스 원료를 사용하는 속도만큼 빠르게 재식하지 않으면 비재생에너지원이 됩니다.

비재생에너지 자원의 장단점

장점:

비재생에너지 자원의 다양한 용도에서의 이점은 다음과 같습니다.

• 화석연료 채굴 비용이 상대적으로 저렴함
• 장기간 저장, 파이프 이송 가능
• 화석연료 전 세계 어디든 수송 가능
• 화석연료 전 세계적으로 이용 가능
• 주야간, 계절, 날씨 상관없이 언제든 사용 가능한 신뢰할 수 있는 에너지원
• 연료와 전력 제공
• 소량 연료로 대량 에너지 생성 가능
• 충분한 연료만 있으면 어디서든 화석연료 플랜트 설치 가능

단점:

비재생에너지 자원의 좋은 장점에도 불구하고 몇 가지 한계가 존재합니다. 단점은 다음과 같습니다.

• 화석연료 연소로 환경 오염 발생, 이산화탄소 배출. 화석연료는 지구 건강에 매우 해로움
• 채굴 과정이 번거로움(채굴 포함)
• 대기, 수질, 토양 오염
• 발전소 가동을 위해 막대한 연료 비축 필요
• 연료가 재생되지 않음, 활용 시 고갈
• 소수 국가가 대량 화석연료 보유, 예고 없는 가격 상승
• 거대 유조선 충돌 시 해양과 인근 연안에 기름 유출

결론

비재생자원은 기체, 액체, 고체 형태이나 편리한 소비 형태로 변환 가능합니다. 대부분의 비재생에너지원은 석유, 석탄, 가스, 오일 같은 화석연료입니다. 비재생에너지는 활용 시 결국 고갈되는 에너지원입니다. 이상으로 비재생에너지의 정의, 용도, 예시, 종류, 장단점에 대한 논의를 마칩니다.

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