[강의] 에너지와 환경 노트 후반

1. 에너지 개념과 종류

에너지는 일을 수행하거나 물질의 상태를 변화시키는 능력으로 정의되며, 자연과 인공 시스템 모두에서 필수적인 자원이다. 에너지는 다양한 형태로 존재하며, 이에 따라 여러 종류로 나뉜다. 주요 에너지의 종류에는 화석연료, 원자력, 재생에너지, 그리고 수력, 태양광, 풍력, 지열 등이 있다. 화석연료는 석유, 석탄, 천연가스와 같이 오랜 시간 동안 지하에 저장되어 있던 에너지로, 전 세계 에너지 소비의 약 80% 이상을 차지한다. 특히 2020년 세계 석유 소비량은 약 4억 배럴/일에 달했고, 석탄은 전력 생산의 40% 이상에 활용되고 있다. 그러나 화석연료는 이산화탄소 배출로 인한 온실가스 증가와 지구 온난화를 유발하는 주범이다. 원자력은 우라늄 등 핵연료를 이용한 에너지로, 고밀도 에너지 제공이 가능하지만 방사능 폐기물 처리 문제와 사고의 위험성으로 인해 논란이 많다. 재생에너지는 자연에서 지속적으로 재생되는 에너지로서 태양광, 풍력, 수력, 지열, 바이오매스 등이 포함된다. 2021년 기준으로 세계 재생에너지 발전 비중은 약 29%에 달했으며, 앞으로 더욱 증가할 것으로 기대된다. 수력은 강이나 댐의 낙차 에너지를 이…