수력에너지
수력에너지는 점점 더 각광받고 있는데, 그 이유는 연료가 되는 화석자원이 줄어들고, 또한 그것을 이용해서 에너지를 얻는 과정에서 오염문제도 대두되었기 때문입니다. 그러면서 수력에너지를 비롯한 대체에너지 발전기술이 한층 발전하고 있습니다. 현재 특히 크게 주목받고 있는 두 에너지원은 물과 지열입니다. 자연의 에너지는 여러 형태로 존재합니다. 지구 깊숙한 열에서부터 파도와 강과 바람의 운동에너지에 이르기까지 다양합니다. 이 에너지를 우리가 쓸 수 있는 형태로 전환하기 위해서, 즉 전기, 열, 연료를 생산하기 위해서 다양한 공정이 동원됩니다. 이 가운데는 비용 대비 효과가 입증돼 이미 응용되고 있는 공정이 있는가 하면, 시험단계에 있거나 연구논문에서만 존재하는 공정도 있습니다. 재생가능한 에너지를 찾아 나서야 하는 이유는 이산화탄소 배출량을 줄이고 화석연료로부터 독립해야 하기 때문입니다. 대부분의 수력발전소는 운동에너지를 전기로 바꿉니다. 강을 따라 들어서는 전압 수력 발전소가 대표적입니다. 댐이 있는 곳에 들어서는 고압 수력발전소의 경우 저수지에 갇힌 물의 위치에너지를 운동에너지로 바윕니다. 혁신적인 기술인 조력발전소는 바닷물의 움직임을 공기흐름으로 마들고, 이것으로 프로펠러를 구동시켜 전기를 생산합니다. 실험적 단계에 있는 삼투압장비는 염수와 용수의 다양한 혼합수를 사용해 압력을 일으키고, 파발 생기는 파도의 움직임을 활용해 유도전기를 생산합니다. 지열기술은 땅밑 깊은 곳의 고온을 활용합니다. 드릴로 시추공을 내고 뜨거운 물을 끌어올린 다음, 직접난방에 쓰기도 하고 열펌프로 전달해 전기를 생산하기도 합니다. 또 다른 시추공을 통해 동량의 차가운 물이 되돌려 보내집니다. 변형기술인 '고온암체'법은 열 수가 없어도 되는, 고온지역에서 활용됩니다.
연료전지
연료전지는 에너지 전환기로서 수소 혹은 그것을 가지고 있는 탄화수소에서 전기를 생성합니다. 이것은 재생가능한 자원에서 에너지를 얻는 바이오매스와는 다릅니다. 이 연료전지는 우리가 지금 사용하고 있는 알칼리 전지 이전에 사용하던 것입니다. 건전지와 충전식 배터리를 하나로 보고 이들과 연료전지와의 두드러진 차이를 살펴보면 다음과 같습니다. 가정용 배터리와 대영 충전 배터리는 충전을 통해 전기에너지를 저장해 두었다가 나중에 다시 방출합니다. 반면, 연료전지는 연소엔진처럼 연료를 지속적으로 공급합니다. 이의 연료로는 수소나 메탄 같은 탄화수소기체가 쓰입니다. 수소의 경우 물이 폐기가스로 나오고 메탄의 경우 이산화 탄소가 폐기가스입니다. 이 과정은 확실히 연소엔진보다 폐열을 적게 발생시킵니다. 이 때문에 '콜드 범'이라고도 불립니다. 이처럼 효율은 좋은 기술이지만 극도의 정밀도를 요구하므로, 모든 부문에 응용할 만큼 충분히 완성된 기술은 아니지만 잠재력은 매우 높습니다. 응용분야도 분산형 소형발전소에서 차량추진기, 노트북컴퓨터용 마이크로 연료전지, 캠핑 취사장비에 이르기까지 폭넓습니다. 최초의 에너지 운반체는 나무였습니다. 불을 사용한 시점부터 비로소 인류역사가 시작되었다고 보기도 합니다. 그러다 산업화시대 이후로는 석탄, 원유, 천연가스 같은 화석연료가 넙치 나무를 대신하게 되었습니다. 그럼에도 생태학적 관점에서 보면 나무는 두드러진 장점이 있습니다. 짚을 비롯해 이른바 여러 바이오매스와 마찬가지로 나무를 태울 때 유해한 이산화탄소를 방출하지만 식물은 성장하는 내내 대기 중 이산화탄소를 제거합니다.
자동차 모터
자동차의 모터는 심장부에 해당하는데, 열에너지와 전기적 또는 화학적 에너지를 운동에너지로 전환하여 운동을 일으키는 기능을 합니다. 사람들에게 역사적으로 이동용이성, 운송용 이성과 같이 획기적인 수단을 얻게 한 자동차는 그것을 소유한 개인은 물론이고 사회적으로도 아주 큰 영향을 미치게 되었습니다. 이것이 중산층에 퍼지게 됨으로써 획기적인 발전을 하게 되는데, 화석에너지를 사용함으로써 유가가 상승하고 배기량 기준이 까다로워지고, 더불어 소비자들의 요구도 높아지자 전 시계 자동차업계는 대체에너지원을 개발해야 한다는 자극을 받기 시작했습니다. 이에 옥수수와 콩 부산물을 함유한 바이오디젤 연료라든지, 전기엔진, 연료와 전기를 혼용하는 하이브리드엔진이 개발되기 시작했습니다. 모터와 조향 핸들 사이에는 동력전달장치인 트랜스미션이 있습니다. 여기에는 클러치, 수동 트랜스미션, 동력 분계, 구동축, 차등기어가 포함됩니다. 이들은 엔진이 생성한 에너지를 연계하고 배분하며 조절하기 위해 서로 협동합니다. 이 에너지는 트랜스액슬을 통해 새시로 전달됩니다. 새시는 이 에너지를 타이어, 버팀대, 브레이크, 조향장치를 통해 차도로 전달합니다. 차체, 곧 자동차의 외양은 시각적 요소일 뿐 아니라, 승객의 안전을 책임지는 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 자동차 바디는 유나이티드 바디, 즉 단일 금속으로 통제작됩니다. 최근 개선된 구조로는 골격구조가 있습니다. 골격으로 힘과 단단함은 그대로 유지하면서 빈 공간에 좀 더 가벼운 재료를 활용할 수 있게 한 구조입니다. 지금은 철강과 함께 알루미늄, 마그네슘, 합성재료가 주로 사용됩니다. 자동차의 전기적 시스템으로는 점화시스템, 배터리, 스타터, 안전장비, 보안시스템이 있습니다. 이 밖에도 안락함과 편의를 제공하는 난방시트라든지 디지털 액세서리 같은 옵션도 전기적 시스템을 활용합니다.