에너지는 어떻게 사용하는 것이 가장 효율적인가?
제가 전기기술자 출신인 것은 제 글을 읽어보신 분들은 잘 알고 계실 것입니다.
하루는 어디 갔다 오후 늦게 집에 들어오니 부엌에서 대 공사를 벌이고 있었습니다.
아내가 저와 상의도 없이 가스레인지를 전기레인지 바꾸는 공사였습니다.
저와 상의를 했으면 볼 것도 없이 “안 돼!”했을 것이니 마누라가 잔머리를 굴려 제가 없을 때 일을 벌인 것입니다.
공사업자가 물건만 갖고 오고 아직 공사를 시작하지 않았으면 수고비만 지불하고 공사를 취소시켰을 터인데, 이미 가스레인지를 철거하고 싱크대 마블바닥면을 가스레인지가 들어갈 만큼 확장하여 전기톱으로 잘라내어 공사를 취소시킬 수도 없는 상태였습니다.
속이 상하지만 할 수 없이 전기레인지로 교체를 하였습니다.
그 뒤!
모양은 전기레인지가 좀 나은 것 같지만 가스레인지보다 훨씬 불편합니다.
우선 라면하나를 끓이려도 가스레인지는 불 켜자마자 전 화력이 냄비바닥으로 집중되기 때문에 한 30초 정도 지나면 물이 끓기 시작하는데 전기레인지는 물이 끓으려면 3~5분은 기다려야 합니다.
라면 뿐 아니라 모든 조리가 시간이 더딥니다.
불을 끄고 나도 전기레인지는 유리 바닥면이 뜨거운 상태가 한 참 동안 지속되어 아주 조심을 해야 됩니다.
불을 끄고 나서 유리면과 그 안의 부속품들이 뜨거운 상태가 오랫동안 지속된다는 것은 그만큼 쓸데없는 에너지가 낭비된 것을 증명하는 것이며 유리판 밑의 전열선이 유리판을 데우고 라면 냄비는 그 유리판에서 열을 간접적으로 받아 물을 끓이니 에너지 손실이 얼마입니까?
가스레인지는 끄고 나면 뜨거운 것이라고는 냄비와 그 안의 음식물뿐이 없으니 쓸데없는 에너지 손실이 그만큼 적은 것입니다.
좀 더 이해하기 쉽게 설명을 드리자면 가스라이터를 켜고 담배에 불을 붙이면 0.1초면 담배에 불이 붙는데, 전기레인지는 가스라이터로 불을 켜서 유리판을 데우고 유리판 뒤에 담배를 대고 담배에 불을 붙이는 것과 같이 이해하시면 됩니다.
이정도의 에너지 낭비와 불편 때문에 이 글을 쓰는 것이 아닙니다.
우선 전기에너지와 화석에너지(석탄, 석유, 가스)를 비교해 보겠습니다.
우리가 가정에서 편히 쓰는 전기는 99%수입한 화석에너지를 태워서 전기를 생산합니다.
그런데 화력발전소가 아무리 초현대식 시설을 갖춰지었어도 화력발전소에서 태운 연료(석탄, 석유, 가스)가 갖고 있는 잠재열량의 35%정도만이 전기에너지로 바뀝니다.
나머지 65%정도는 굴뚝을 통하여 하늘로 날아가거나 눈에는 안 보이지만 냉각수가 들어와서 발전기를 식혀주고 다시 바다나 강으로 물이 데워져나 나가는 데로 열이 빠져나가는 것입니다.
이렇게 생산된 전기는 산을 넘고 강을 건너 수많은 철탑과 전봇대를 타고 가정에 배달되는 전선에서 3~5%는 또 손실로 하늘로 날아갑니다.
그러니 우리 가정에 택배 되는 전기는 석탄이나 석유 100을 태우면 겨우 30정도가 배달되어 오는 것입니다.
그렇게 30이 택배 된 전기는 또 가전기기 효율이 대략 8~90%정도임으로 우리가 실제 사용하는 에너지는 최초의 화석연료가 갖고 있는 잠재열량의 고작 20~25%를 사용하는 것입니다.
배보다 배꼽이 훨씬 더 큰 셈입니다.
이것을 가정에서 화석연료로 대치가 가능한 에너지로 사용한다면, 즉 도시에서 주방연료로 석탄은 사용하기가 사실상 어렵고 석유는 냄새도 나고 해서 불편함으로, 가스를 사용하게 되면 가스레인지의 효율도 8~90%정도가 됨으로 최초의 화석연료가 갖고 있던 에너지의 8~90%를 사용하는 것이 됩니다.
이래도 편리만 하다고 가정에서 무작정 전기레인지로 바꾸시겠습니까?
식당 등에 가 보면 겨울철에 손님이 오면 즉시 그 방의 바닥에 깔린 전열선에 전기를 넣어서 난방을 합니다.
그 전기 역시 마찬가지입니다.
식당 등 영업장소에서도 석유보일러나 가스보일러를 사용하는 것이 에너지를 훨씬 효율적으로 사용하는 것이 됩니다.
이쯤 읽으시면 에너지에 조금이라도 관심이 있으신 분들은 전기는 화석연료가 아닌 원자력과 수력 또는 태양열 같은 에너지로 발전하는 전기도 있지 않느냐는 반문이 나와야 합니다.
<원자력>
저 자신도 원전 옹호자는 아니지만 원자력이 어떻다는 것은 체르노빌과 후쿠시마의 예에서 보셨듯이 우리세대가 전기를 쓰기 위해 우리와 우리 후손들의 목숨을 담보로 하는 것이기 때문에 설명을 생략하겠습니다.
경제성을 따지는 것 자체가 무의미 합니다.
한국에서 연간 사용하는 전기의 30%정도를 원전이 담당하고 있습니다.
<다음으로 수력>
최상의 에너지입니다.
무한히 순환 반복되고 공해라고는 발전소부근에서 발전기 돌아가는 소리 이외에는 없습니다.
하지만 안타깝게도 우리가 연간 사용하는 전기 중 수력이 담당하는 전력은 겨우 1%내외로 아주 미미한 수준입니다.
댐을 최초로 건설했을 때(화천, 청평 등)는 댐을 쌓는 주목적이 수력전원을 개발하는 것이었지만, 근래에 이르러서는 댐(소양강, 충주, 대청댐 등)을 쌓은 주목적은 여름에 많이 내린 비를 가두어 두었다가 연간을 통하여 균등하게 생활용수와 공업용수를 충당하고 부수적으로 수력발전을 하기 위해서 댐을 쌓는 것입니다.
수력발전소는 여름 장마철 같이 물이 넘쳐흐를 때는 24시간 발전을 하지만, 그 외의 갈수기에는 발전기는 하루 종일 놀려 놨다가 오후나 저녁시간과 같이 전기부하가 피크를 이룰 때 한 두 시간만 수력발전기를 돌립니다.
수력발전량을 늘릴 욕심으로 갈수기에도 24시간 발전기를 돌려대면 얼마 못가 댐은 바닥을 드러내고 겨울철~그 이듬해 봄철까지는 물을 마시지 말고 살아야 합니다.
지구상에서 수력발전이 전체 발전량 중 50%를 넘는 국가는 영토는 드넓고, 인구는 적고, 산과 계속이 잘 형성되어 있고, 강우량이 풍부해서 많은 댐을 쌓기에 알맞은 조건인 캐나다 한 나라를 빼고는 없습니다.
수력이 가장 이상적인 에너지이지만 수력으로 인류의 에너지를 해결 할 방법은 없습니다.
(참고사항)
수력발전소에서 생산되는 전력량은 이렇습니다.
상식적으로 알아 두시면 좋습니다.
P(발전량) = 9.8(m/s² = 지구의 중력가속도) x Q(m³/s = 1초당 수차에 들이 붙는 물의 양) x H(m = 유효낙차) kW로 표시됩니다.
여기에 발전기 효율과 수차효율을 종합한 합성효율 90%정도를 감안해야 합니다.
<태양열, 태양광, 풍력, 기타>
미래는 몰라도 아직까지는 수력발전 량보다도 훨씬 적은 수준이고, 에너지 원가는 안 들어가지만 설치비용이 너무 많이 소요되어 현재까지는 경제성은 그리 높지 않습니다.
하지만 궁극적으로는 태양에너지가 인류의 미래 에너지가 될 것입니다.
그러니 우리 가정에서 사용하는 전기는 70%는 화력발전, 나머지 30%는 원자력발전으로 만들어진 전기가 송전선로라는 데서 함께 섞여 우리 가정과 사무실과 공장에 배달되는 것입니다.
가격면에서의 검토
가스레인지를 전기레인지로 바꾸고 나서 가스요금의 줄어드는 금액과 전기요금이 증가한 금액을 수치로 비교해 보지는 않았지만 전기요금 증가액이 가스요금 감소액보다 조금은 많을 듯합니다.
물론 전기요금이 좀 많기는 해도 석유, 가스, 전기요금의 차이가 거의 없습니다.
전기는 석유나 가스를 태워 겨우 30%정도만 가정으로 배달이 되는 것을 감안하면 똑 같은 물 한 통을 끌이려면 전기요금은 가스요금에 비하여 3배 이상 비싸야 할 텐데 현실은 엇비슷합니다.
왜 이런가?
역대정부 모두 물가관리 때문이 이런 웃지 못 할 현상이 빗어지는 것입니다.
아무리 정치를 잘 해도 물가가 팍팍 오르면 그 정권은 인기가 없습니다.
그래서 역대 정부 모두가 모든 공산품은 물론 농산물의 원가에까지 영향을 미치는 전기요금을 지속적으로 동결시키거나 원가이하에 공급을 하도록 공기업인 한전에 압력을 넣어 한전은 울며 겨자 먹기로 원가이하의 전기를 공급할 수밖에 없는 형편입니다.
거기에는 물가관리 이외에 또 대부분 정권이 재벌과 기업 편향적인 정책도 한 몫을 합니다.
기업에서 쓰는 산업용 전력은 대부분이 발전원가에도 미치지 못하는 세계적으로도 가장 낮은 수준의 전력요금구조입니다.
전기가 저장 불가능한 에너지이기 망정이지, 석유나 석탄과 같이 사재기가 가능한 에너지라면 악덕기업은 위장사업체를 차려 놓고 전기를 드럼통마다 받아 저장해 두었다가 비싼 전기요금을 내는 영업장소나 가정에 몰래 파는 땅 짚고 헤엄치기의 장사를 하고도 남을 것입니다.
그 기업들이 덜 낸 전기요금을 5천만이 나누어 세금으로 충당을 하는 것입니다.
또 석탄, 석유, 가스에는 세금이 달라붙지만 전기요금에는 세금조차 없으니 석유, 가스, 전기, 간에 가격경쟁력이 거의 없이 균등한 것입니다.
그러니 너도 나도 값은 비슷하지만 쓰기에 편리한 전기로 모든 생활조건을 바꾸는 것입니다.
한국의 전기요금이 얼마나 싼지 그 실례를 하나 들겠습니다.
중국이 인건비도 싸고 공장을 지을 부지 값도 싸고 하여 많은 기업들이 중국으로 이전하고 있는 것은 잘 알려진 사실입니다.
그런데 유독 중국에서 중국인이 운영하는 기업이 한국으로 이전을 하는 기업들이 있습니다.
기업의 특성상 전기를 아주 많이 써서 기업운영비의 대부분을 전기가 차지하는 업종입니다.
그런 기업이 한국으로 이전하여 인건비와 기타 제 비용은 조금 증가하더라도 값싼 전기요금이 그것을 충당하고도 훨씬 이득이 되어 한국으로 기업을 이전한다는 웃지 못 할 현상이 실제로 벌어지고 있다고 합니다.
이런 기업은 한국에 투자하고 한국으로 이전을 해 보아야 한국에 떨어트리는 인건비와 세금보다 원가이하의 전기를 공급받아 헐값에 쓰는 전기요금의 차이가 이를 상회하고도 남아 한국으로서는 밑지는 장사, 즉 국부의 유출이 되는 것입니다.
이래도 가정이나 사무실, 또는 영업장소 등에서 무분별하게 전기난방을 하시렵니까?
조금은 불편하기는 해도 가스나 석유난방기가 있다면 그것을 그냥 계속해서 쓰십시오!
그리고 혹시 가스레인지를 전기레인지로 바꾸시려고 생각하셨던 분들은 아예 생각을 “뚝!” 끊으십시오!
안전 면에서도 그렇습니다.
안전은 사람이 관리하기 나름입니다.
정확한 통계는 몰라도 뉴스를 보면 누전으로 인한 화재가, 가스폭발로 인한 화재보다 건수가 훨씬 많을 것입니다.
한국의 경제 분야에서 가장 비정상적인 것의 대표적인 것이 전력요금 구조와 단가입니다.
아- 대한민국 비정상의 집대성결정판!
여의도 의사당 정문과 광화문광장에서 농성중인 세월호 유족들은 지금 어쩌고 있으려나?
박근혜를 퇴출시키는 것 이외에는 답이 없나?
퇴출시키지 못 하면 2017년 12월까지 기다려야 한단 말인가?