과연 현재 사용하고 있는 에너지원을 대폭적으로 충당하고 교체할 만한 다른 에너지원이 있는가, 이러한 대체에너지 개발의 수준은 어느 정도이며 가까운 미래에 석유자원의 고갈을 맞아 실질적으로 유용할 수 있는 단계인가, 그리고 대체에너지가 환경 친화적 입장에서 환영할 만큼 오염에 관한 충분한 연구와 대책이 마련되어 있는가, 이 세가지 물음에 긍정적으로 답할 수 있는 단계에 와 있는 대체에너지에 대해 간단히 알아본다.

지열 발전은 지표면 밑에 고여 있거나 묶여 있는 자연적 증기 또는 뜨거운 물의 에너지를 사용하여 전기를 발생시키는 방법인데, 예를 들어 Yellowstone 공원에서 생성되는 간헐천의 경우, 지열공(geothermal wells)으로부터 추출되는 증기는 핵이나 석유 발전소에서 쓰이는 터빈-발전기를 돌리는 동력으로 사용되는데, 이러한 증기는 다른 유체를 데우는 데에도 이용될 수 있으며 보고된 바에 따르면 기존의 발전소에 비해 지열 증기를 이용하여 터빈을 돌림으로써 약 20% 가량의 효율성이 증가된다고 밝혀졌다.

물론 증기는 아무런 노력 없이 생산되는 것이 아니다. 땅에 구멍을 파 지하 수십피트까지 내려가 천공을 하고 지속적으로 관리와 수리, 보수를 통해 증기가 생성되어 추출될 수 있도록 해야 하는데, 이러한 지열을 발전용으로 쓰기 위해서 따르는 제약에는 지역적 조건이 있다. 다시 말해 지열은 아무 데서나 얻을 수 있는 에너지가 아니라는 말이다. 북가주의 간헐천 지역등 특정 지역에만 지열 발전이 가능하며, 발전양 역시 50에서 100메가와트 수준에 지나지 않는다. 일반 화력/핵 발전 용량의 1,000메가와트에 비하면 보잘것없다고 볼 수도 있다.

보통 발전소를 건립할 때 이 곳에서 생성 가능한 전력량과 공급이 가능한 양을 산정하여 과연 얼마나 오랫동안 얼마만큼의 전력량을 보급 생산할 것인지에 대한 일종의 약속이 이뤄져야 하는데, 지열 발전의 경우는 지하에 잠재해 있는 지열의 양을 예측 산출하는 데에 기술적인 어려움이 있기 때문에 대규모의 발전소가 현재로서는 불가능하다는 게 전문가의 견해이나, 기술의 발전과 공급량의 증가로 가까운 미래에는 대규모의 전력 공급이 용이해지지 않을까 하는 긍정적인 시각도 많다.

북가주의 간헐천에 위치한 증기공에서 추출되는 증기의 양은 몇년 사이에 평균 11메가와트에서 2메가와트로 줄어든 상태로 등락폭이 낮은 일정한 양의 증기를 생산하기 위해서는 새로운 증기공을 개발해야 한다. 이처럼 증기의 추출량의 줄어드는 이유는 자연적으로 생성되는 증기의 양에 비해 추출하는 지하수의 양이 훨씬 많아 그 자연적 공급이 점차 모자라는 현상에서 비롯되었다고 볼 수 있다. 이러한 이유로 지열 지역의 공급량과 그 한계를 산출하는 데에는 기술적인 어려움이 많이 따른다.

태양열은 현재 물을 데우고, 건물을 데우거나 식히고, 때로는 전기를 발생시키는 데 사용되고 있다. 물을 데우는 일은 전기로 가열하는 것보다 캘리포니아처럼 일년 내내 강한 태양열을 받을 수 있는 지역에서는 태양열을 사용하는 것이 경제적으로 이득이 될 수 있으나 아직까지는 천연개스로 보일러를 작동시키는 데 소요되는 가격에 비하면 현저히 높다. 물론 천연개스 가격이 폭등하고 있는 현 추세에 비춰보면 태양열을 일반적으로 사용하는 시기가 머지 않은 듯 싶으나, 날씨가 좋지 않은 다른 지역, 겨울, 밤 등에 이용할 수 없는 태양열은 천연개스 보일러를 상비용으로 설치해 놓지 않고서는 완전히 기대할 수 없는 에너지원임에는 틀림없다. 인공위성이나 우주선에서 전기장치나 통신설비를 작동시키는 데 태양열이 현재 쓰이고 있으며 아무리 사용해도 없어지지 않는다는 점에서 모든 다른 에너지원을 교체하여 쓸 수 있는 가능성을 갖고 있다는 데에는 아무도 이의를 제기할 사람이 없겠으나 태양열 발전소를 건립하여 전기를 생산시키는 작업은 가격 면에서 현재로서는 경쟁력이 없다는 것이 업계의 의견이다.

태양열 발전소는 일단 태양열을 받기 위해 대규모의 표면적을 갖는 열판을 설치해야 하고, 하루에 평균 8시간밖에 태양열을 받을 수 있기 때문에 나머지 16시간을 위한 에너지 저장 시스템, 회생 장치 등이 필요한 데다, 기존의 발전소에 비해 토지를 차지하는 면적 역시 월등히 크기 때문에 발전소 설립을 위해 부지 매입 등에 있어서 가격이 큰 부담이 되고 있다.

물론 앞서 설명한 지열과 태양열 발전이 현재까지 큰 규모로 사용되지 못했던 데에는 기술적, 금전적, 지리적 제한에 연유한 이유가 있었으나, 원유에서 비롯되는 에너지인 천연개스와 석유의 공급이 줄어들고, 가격이 폭등하는 현시점에 있어 대체에너지 개발 요구는 급박해지고 있는 만큼, 그에 상응하는 정부의 지원과 기술의 혁신이 눈앞에 있다고 해도 과언이 아니다.

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