SF / 과학 포럼
SF 속의 상상 과학과 그 실현 가능성, 그리고 과학 이야기.
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
SF에 대한 가벼운 흥미거리에서부터 새로운 창작을 위한 아이디어에 이르기까지...
여기는 과학 소식이나 정보를 소개하고, SF 속의 아이디어나 이론에 대한 의견을 나누며, 상상의 꿈을 키워나가는 곳입니다.
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글 수 8,076
출처 : https://www.mckinseyquarterly.com/Energy_Resources_Materials/Strategy_Analysis/Five_technologies_to_watch_2902
1. Grid Scale Storage of Electricity
: 전기 저장에 대한 그리드 기술.
현재 1 kWh당 $600~$1,000이 소요되는 그리드 축전은 양수발전과 공기압축에만 의존하고 있는데,
flow batteries, liquid-metal batteries, flywheels, and ultracapacitors에 대한 기술혁신으로
1kWh당 $150~$200까지 줄일 수 있을 것으로 본다고 합니다.
이 가격이라면 미국은 100기가와트 이상의 그리드 축전시설을 건설할 것이라고 하네요.
또한 축전기술의 발전은, 현재 낭비되고 있는 20%~30%의 발전용량을 좀 더 효율적으로 사용하는데도
도움을 줄 것이라고 합니다.
* 피크 전력수요에 대응하기 위해, 현재는 평시에도 20%30% 정도의 발전여력을 두고 운영중인데,
충분한 축전시설이 있다면 발전수단도 좀 더 융통성있게 선택할 수 있게 될 것이라고.
(예컨데 맑은 날의 낮에만 발전가능한 태양열 발전소라던가..)
2. Digital-Power Conversion
: 현재 표준적인 변전기는 2만불짜리의, 250 평방 피트, 10만파운드나 나가는 거대하고 비싼 것이라고 합니다.
Silicon carbide와 Gallium Nitride로 만들어진 디지털 스위치는 90% 적은 에너지를 소모하고,
종래의 1%만의 공간을 차지하며, 좀 더 신뢰성있고 융통성이 있다고 하네요.
지금까지는 방산분야나, 초전도 레일분야에서만 쓰이고 있는데, 대규모 반도체업체들이 이것을
생산하기 시작하면 2020년에는 종래의 변전기들을 대체하리라 봄(비용이 1/10이라고 함)
중국은 그들이 계획하고 있는 그리드의 규모 때문에, 이러한 혜택을 특별히 더 받을 것으로 본 답니다.
3. Compressorless air conditioning and electrochromic windows
: 현재 더운 지방에서 에어콘을 운용하는 데 쓰이는 돈은 1년에 약 $3,000~$4,000 정도라고 합니다.
비압축기 방식의 에어콘은, 종래의 압축-단열팽창의 냉각과정 대신에 건조과정을 통한 제습을 실시하고,
변색 창문은, 창문 내외의 온도차에 따라 색깔을 변화시켜서 냉각효율을 높일 것이라고 본답니다.
이 기술들은 주거냉각비용의 반동강 낼 잠재력이 있다고 하네요.
* 건조과정을 통한 제습냉각을 알아보니.. 수분을 기화시켜, 그 기화열로 냉각을 도모하는 개념이라고 합니다.
덥고 습한 지방에서는 가능하지만 건조지역에서는 적용이 안될 것 같네요 ;;
4. Clean Coal
: 현재 탄소회수 시스템(CCS)은 1kW당 $8,000 ~ $10,000이 소요된다고 합니다.
하지만 신 기술이 석탄발전소에 적용되면 그 가격은 $2,000까지도 줄어들 것이라고 하네요.
2020년에 이 기술이 나온다면, 현재 폐쇄예정인 미국의 200개의 석탄발전소가
수십년동안 연명할 수 있다고 하고, 이건 중국과 유럽에도 마찬가지 얘기라고 하네요.
그러나 탄소규제없이는, 이 기술은 무용지물이라고 합니다.
왜냐하면 CCS없는 석탄발전은 언제나 CCS를 쓰는 석탄발전보다 저렴하다고...
(하지만 지금 모양새로는 탄소규제는 있을 것 같습니다. 이번 미국 세제개혁도 봐도 그렇고)
5. Biofuels and Electrofuels
: 원유값이 배럴당 $100이 근접함에 따라, 바이오연료나 전기연료가 주목받고 있는데,
셀룰로스 및 조류기반 바이오연료 기술에 혁신이 일어나 2020년에는 갤런당 2달러이하로 생산된다고
제안받고 있다하네요.
또한 생물병리학자들은 이산화탄소와 물, 에너지를 효소에 공급하여 화석연료와 같은 기능을 갖는
탄소분자결합물을 만들어내는 기술을 개발중이라고 합니다. 이 경우는 현재 바이오연료 생산비용의
1/10이라고 하고요.
그러나 바이오연료의 경우 식량과 바이오연료 사이의 tradeoff가 발생하기 때문에 얼마나 큰 규모를
가질 수 있을지는 여전히 난제라고 합니다.
* 해당 뉴스가 1월달 기사라서 반영되지 못한 부분이 있어서 첨언하는데요,
3월2일 현재 이미 원유가격이 배럴당 $100을 넘고, 갤런당 2.28달러의 바이오연료 생산기술이 개발되었기에
적어도 중기적으로는 바이오연료가 매우 각광받을 것 같습니다.
그리고 식량값은 치솟고, 세계에서 각종 분규가 더욱 발생하겠지요.. OTL
안녕하세요
반갑습니다.
바이오 연료 나오면 오일 파동 대신 식량 전쟁이 벌어질지도…. 뭐, 먹을 거 가지고 싸우는 거야 하루이틀 일은 아닙니다만, 기계 에너지 때문에 식량 전쟁이 벌어진다고 하면 우습게 들릴지도 모르겠네요. 그나마 해조류라면 식량으로 삼는 나라가 별로 없지 않나요. 우리나라처럼 김이나 미역 잘 먹는 나라도 드물다고 들었습니다. 비옥한 지중해 부근 국가인 터키 등에서도 해조류는 그냥 잡초 정도로만 여기고, 음식으로 먹지 않는다고요. 옥수수 같은 곡물 자원에 비해 조류 자원은 그나마 분쟁이 적을 수도 있겠지요. 뭐, 먹을 걸로는 안 봐도 대체 연료라서 눈에 불을 키고 달려들 우려도 있겠지만요.