태양

 

I. 동기

태양은 우리 생활에 정말 큰 영향을 주고 있다. 태양 없이 인간은 살아갈 수 없을 것이다. 태양에 대해 더욱 자세히 알아보고 싶어 이 주제를 선정하게 되었다.

 

Ⅱ. 탐구 내용

1. 태양에너지

태양에너지는 태양으로부터 전자기파의 형태로 방출되는 에너지이다. 태양 에너지는 크게 태양광과 태양열로 구분된다.

 

2. 태양광 에너지

태양광 에너지는 태양의 빛에너지를 광전효과를 이용하여 전기에너지로 바꿔주는 태양전지를 이용한 에너지이다.

 

3. 태양광 발전

태양광 발전은 태양 전지에 의하여 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전 방식이다. 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생시키는 발전 방식으로, 태양광 발전 시스템은 ‘태양광 발전 모듈’을 이용해 빛을 직접 전기로 바꿀 수 있다. 때문에 별도의 발전기가 필요하지 않다. 태양광발전은 태양전지와 축전지, 전력변환장치로 구성되어 있다.

태양빛이 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 태양전지에 쪼여지면 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 태양전지에 정공과 전자가 발생한다. 이때 정공은 P형 반도체 쪽으로, 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위차가 발생하면 전류가 흐르게 되는 것이다.

태양광 발전의 장점은 공해가 없고, 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있으며, 유지보수가 용이하다는 것이다. 반면에 전력생산량이 일조량에 의존하고, 설치 장소가 한정적이며, 초기 투자비와 발전단가가 높은 단점이 있다.

 

4. 태양열 에너지

태양열 에너지는 태양으로부터 방사되어 지구상에 도달하는 열을 이용하는 에너지이다.

 

5. 태양열 발전

태양열 발전은 태양광선의 파동성질을 이용하는 태양에너지 광열학적 이용분야로 태양열의 흡수·저장·열변환등을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술이다. 태양열 이용시스템은 집열부, 축열부, 이용부로 구성된다.

1)집열부

집열부는 태양으로부터 오는 에너지를 모아서 열로 변환하는 장치이다. 가장 중요한 부분으로 가장 간단한 형태는 빛을 잘 흡수하는 검은색 관 속으로 물을 흐르게 하는 평판 집열관이다. 이것은 빛을 투과하는 투명한 외부층이 빛을 흡수하는 검은색의 내부구성물을 둘러싼 형태로 이루어져 온실효과를 일으킨다.

빛이 집열판 속으로 들어오면 이것은 검은색의 내부에 부딪쳐 적외선으로 바뀌는데 적외선은 투명층을 통과하지 못하므로 내부는 점점 더 뜨거워진다. 이렇게 뜨거워진 내부에는 열을 흡수하였다가 전달하는 매체가 흐르는데 이 뜨거워진 매체는 물과 열교환하여 난방용 또는 온수용 물을 생산한다.

 

2)축열부

축열부에서는 열교환되어 이용할 곳에 활용될 매체를 저장한다.

이렇듯 태양열에너지는 에너지밀도가 낮고 계절별, 시간별 변화가 심한 에너지이므로 집열과 축열기술이 가장 기본이 되는 기술이다.

태양열 발전의 장점은 유지보수비가 적고, 다양한 적용 및 이용성을 가지고 있으며, 무공해, 무제한의 청정에너지원이라는 것이다. 반면에 초기 설치비용이 많이 들고, 유가 변동에 따른 영향이 크다는 단점이 있다.

참고자료: 국회도서관자료