최근 출시되는 하이브리드 차종에 적용된 회생 제동 시스템이 브레이크를 밟을 때 발생하는 운동 에너지를 전기로 바꾸어 배터리를 충전함으로써 연비를 획기적으로 높여주나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.네, 회생제동은 하이브리드 차량의 연비를 높이는 핵심기술 중 하나입니다.일반자동차는 제동할 때 차량의 운동에너지가 브레이크의 마찰열로 대부분 버려집니다.하지만 하이브리드 차량은 감속할 때 구동모터를 발전기처럼 작동시켜 차량의 운동에너지를 전기에너지로 바꾸고 배터리에 저장하지요.이후 출발이나 가속할 때 저장된 전기를 다시 모터 구동에 활용해 엔진의 연료소비를 줄입니다.특히 정차와 출발이 반복되는 도심 주행에서 효과가 크지요.
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복합화력발전은 왜 가스터빈과 증기터빈을 함께 사용하나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.복합화력발전이 가스터빈과 증기터빈을 함께 사용하는 이유는 한번 사용한 열을 다시 활용해 발전효율을 높이기 위해서입니다.먼저 천연가스를 연소시켜 발생한 고온의 가스로 가스터빈을 돌려 1차로 전기를 생산합니다.그런데 가스터빈을 통과한 배기가스에도 상당한 열이 남아있지요.복합화력은 이 배기가스의 열을 버리지 않고 폐열회수보일러에서 증기를 만들어 증기터빈을 다시 돌립니다.즉, 같은 연료로 두 차례 걸쳐 전기를 생산하는 것이지요.따라서 단순 가스터빈 발전보다 연료 이용효율이 높고, 같은 전력을 생산할 떄 연료 소비와 온실가스 배출도 줄일수 있다는 장점이 있습니다.
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기후 변화에 대응하는 도시계획에서 가장 놓치기 쉬운 요소는 무엇일까요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.기후변화 대응 도시계획에서 놓치기 쉬운 부분은 폭염/홍수 같은 개별 재난대책을 따로 추진하고, 도시 전체를 하나의 시스템으로 보지 않는 것입니다.녹지/건축/교통/에너지는 서로 연결되어 있기 때문입니다.예를 들어 가로수와 도시숲은 그늘과 증산작용으로 폭염을 완화하고, 공원/투수성 포장/빗물저류시설은 집중호우때 빗물을 흡수해 침수를 줄일수 있습니다.건물은 단열/차양과 고효율 설비를 강화하고, 대중교통/보행/자전거 환경을 개선하면 에너지 사용 또한 줄일 수 있겠지요.특히 중요한 것은 평균적인 기후가 아니라 앞으로 더 강해질 극한 상황을 기준으로 도시를 설계하는 것입니다.폭염 취약계층, 침수지역, 노후 건축물 등을 우선 파악해 그늘/대피공간/배수시설 등을 집중적으로 개선해야할 것입니다.
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석탄화력발전은 왜 다른 화력발전보다 대기오염물질을 더 많이 배출하나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.석탄화력발전이 천연가스 발전보다 대기오염물질을 많이 배출하는 가장 큰 이유는 연료의 화학적 조성과 연소 방식이 다르기 때문입니다.석탄에는 탄소뿐 아니라 황, 질소, 회분(광물질)과 미량 금속 등이 포함되어 있습니다.연소하면 황산화물, 질소산화물, 먼지/미세먼지 등이 발생하고, 석탄 자체의 탄소 함량이 높아 같은 에너지를 생산할 때 CO2도 천연가스보다 많이 발생하지요.반면 천연가스는 대부분 메탄으로, 황이나 회분이 매우 적고 수소 비율이 높습니다.따라서 연소시 주로 CO2와 물이 생성되며 먼지와 황산화물 배출은 훨씬 적습니다.
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생활폐기물을 줄이면서 주민의 불편도 낮출 수 있는 방법은 무엇일까요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.생활폐기물을 줄이려면 주민에게 단순히 분리배출을 요구하기보다 버리기 전 단계부터 배출/수거까지 편리한 구조를 만드는 것이 중요합니다.우선 소비단계에서는 과대포장을 줄이고, 리필/다회용 제품을 확대해 폐기물 발생 자체를 줄여야합니다.배출 단계에서는 재질별 표시를 쉽게 통일하고, 재활용품과 일반쓰레기 배출장소를 가까이 배치하여 분리배출에 드는 시간과 번거로움을 낮춰주는 것이 중요합니다.여기에 다회용기 할인이나 재활용품 회수 보상처럼 주민이 경제적 이익을 체감할 수 있는 인센티브를 제공하면 참여를 지속시키는데 도움이 됩니다.참고로, 제주도에서는 스타벅스 일회용 플라스틱컵 회수를 통해 현금성 보상을 받을수있는 것을 직접 체험가능하십니다.
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환경설비에서 펌프 흡입배관의 공기 유입을 점검하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.펌프 흡입배관에 공기가 들어오면 펌프가 물을 안정적으로 빨아들이지 못하고 성능이 크게 떨어질 수 있기 때문입니다.특히 원심펌프는 내부가 액체로 충분히 채워져 있어야 정상적으로 압력을 만들 수 있습니다.공기가 섞이면 유량과 압력이 불안정해지고... 펌프가 헛도는 현상이 나타날수 있어요.심하면 진동/소음/캐비테이션과 유사한 장비 손상,,,으로 이어져 펌프 수명이 짧아질수있습니다.(수리비=돈으로 직결)폐수처리 현장에서는 이송량이 불안정해지면 후단 처리공장에도 영향을 주기 때문에, 흡입배관의 누설 부위, 밸브/플랜지 연결부 등을 함께 점검합니다.
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화력발전소의 열효율은 왜 100%에 크게 못 미치나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.화력발전소의 열 효율이 100%가 될 수 없는 가장 근본적인 이유는 열역학 제 2법칙 때문입니다.열기관은 높은 온도의 열을 받아 일부를 일(Work)로 바꾸고,, 나머지는 반드시 낮은 온도의 외부로 방출해야 합니다.즉 투입된 열을 전부 전기에너지로 바꿀 수 없습니다.실제 발전소에서는 터빈을 지난 증기를 다시 물로 응축하면서 많은 열이 냉각수로 빠져나가고, 배기가스/마찰/펌프 등에서도 손실이 발생합니다.발전소의 고온부와 저온부의 온도차이가 클 수록 이론적으로 더 높은 효율을 얻을수 있지요.그래서 최신 발전소는 증기의 온도와 압력을 높이는 초초임계 발전, 폐열을 다시 활용하는 방식 등을 사용합니다.특히 가스터빈의 뜨거운 배기가스로 다시 증기터빈을 돌리는 복합화력발전은 열을 여러 단계로 활용해 효율을 크게 높여주지요.
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셰일가스는 왜 일반 천연가스와 다른 암석층에 갇혀 있나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.셰일가스가 촘촘한 암석 속에 갇혀있는 이유는 가스가 만들어진 암석 자체가 셰일이면서, 셰일의 투과성이 매우 낮기 때문입니다.일반 천연가스도 처음에는 유기물이 풍부한 퇴적층에서 만들어집니다.이후 가스가 암석의 작은 틈을 따라 이동해 사암처럼 구멍이 많고 투과성이 높은 저류암에 모이면 일반적인 천연가스전이 됩니다.반면 셰일은 입자가 매우 미세하고 암석 내부의 통로가 거의 연결되어 있지 않습니다.그래서 생성된 가스가 밖으로 충분히 이동하지 못하고 셰일층에 그대로 갇혀 있게 되는 것이지요.이 때문에 셰일가스는 일반 가스전 처럼 구멍만 뚫어서는 잘 나오지 않습니다.보통 수평시추와 수압파쇄로 암석에 인공적인 균열을 만들어 가스가 이동할 통로를 확보한 뒤 생산가능하지요.
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과거 4대강사업으로 인해 우리가 먹는 식수가 암을 유발하나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.결론부터 말하면 "4대강 사업 때문에 현재 수돗물을 계속 마시면 암에 걸린다"는 주장은 근거가 부족합니다.다만 낙동강 등을 주심으로 녹조와 조류독소 문제가 발생하는 것은 사실이며 지속적인 관리가 필요합니다.녹조가 발생하면 마이크로시스틴 같은 독소가 만들어질수있습니다.하지만 상수원 물은 그대로 마시는 것이 아니라 응집/여과/오존/활성탄 등의 정수과정을 거치며, 정부조사에서는 정수된 수돗물에서 조류독소가 검출되지 않았다고 발표해 왔습니다.과거 일부 연구진/환경단체가 수돗물에서 미량의 마이크로시스틴을 검출했다고 발표해 논쟁이 있었지만, 정부는 검사방법과 검출한계 등을 이유로 반박했습니다.따라서 녹조 문제 자체는 실제 환경문제지만, 이를 곧바로 '수돗물이 발암 위험이 있다'로 연결하는 것은 과도한 해석입니다.
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화력발전소는 왜 바닷가나 강가에 위치하는 경우가 많나요?
안녕하세요. 이동호 전문가입니다.화력발전소가 바닷가나 강가에 많이 위치하는 가장 큰 이유는 발전 과정에서 매우 많은 냉각수가 필요하기 때문입니다.화력발전소에서는 연료를 태워 만든 열로 물을 끓이고, 고온/고압의 증기로 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.터빈을 지난 증기는 다시 물로 만들어 보일러로 보내야하는데, 이때 증기의 열을 빼앗아 응축시키는 데 냉각수가 사용되지요.냉각이 잘 될수록 응축기의 압력을 낮게 유지할 수 있어 발전 효율에도 도움이 됩니다.따라서 많은 물을 안정적으로 확보할 수 있는 바다나 큰 강 주변이 발전소 입지에 유리한 것이지요.
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