새로운 에너지를 찾아라

이 주제가 왜 중요한가

14. 딜레마, 극복할 길은 없는가?

15. 새로운 에너지를 찾아라

16. 지식인의 역할은 무엇인가?

지구상에서 사용되는 주요 에너지원은 화석연료이다. 화석연료란 넓은 범위로는 그 기원이 생물이고, 지각 내에 존재하며, 에너지원으로 이용할 수 있는 모든 물질을 이른다. 이들은 모두 탄소를 함유하고 있으며 석유·석탄·천연가스·유모 셰일·역청 등 다양한 종류가 있다. 이 중에서 오늘날 주로 쓰이는 에너지원은 석유와 석탄 등이다. 화석연료라 할 때는 이 둘을 일컫는 경우가 대부분이다.

화석연료는 매장돼 있는 것을 채굴해 쓰는 과정을 거치므로 부존량이 한정돼 있고, 연소과정에서 환경오염 물질을 배출해 인간의 생활조건을 악화시킨다는 문제점이 있다. 이런 문제를 해결하기 위한 대안으로 대체에너지가 주목받고 있다. 대체에너지는 신재생에너지, 신에너지, 미래에너지, 미활용에너지 등 다양한 용어로 쓰이는데, 이들은 대체로 무공해, 무한정이라는 특성이 있다.

화석연료는 조만간 고갈될 것이고, 대체에너지 개발은 한 국가의 존망을 좌우하는 중요한 문제로 부상하고 있다. 논술고사에서도 이런 관심이 반영돼 미래 사회 에너지 문제 해결에 대한 수험생의 견해를 묻는 논제가 나왔다.

2007학년도 경희대 수시 1(자연)

: ‘에너지 효율성 제고’와 ‘대체에너지 개발’이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 방안은

에너지와 관련된 8개의 제시문을 주고 이 주제와 관련된 다른 예를 기술하고 미래 사회에서 이 주제와 관련해 해결할 문제에 대해 자신의 견해를 논술하라는 문제가 나왔다. 제시문에는 고등학교 문학 교과서에 수록된 김수영의 ‘폭포’와 서정주의 ‘추천사’ 등 두 편의 시가 포함됐다. 그 밖에 교과서와 다양한 자연과학 서적에서 에너지 전환 및 에너지원과 관련된 여섯 개의 글이 주어졌다. 논제에는 하나의 단서 조항이 붙었는데, 사례를 제시할 때는 우리 주변에서 흔히 볼 수 있으나 제시문에 들어있지 않은 것을 들어보라는 것이었다. 제시문 (바)에는 부존자원의 한계 및 환경오염 등 화석연료의 문제점이 나타나 있는데, 이는 현재의 문제인 동시에 미래에 해결해야 할 과제로 볼 수 있다. 이와 관련해 대체에너지 개발이나 에너지 효율성 제고 등에 관해 고찰하는 과정이 필요한 문제였다.

2007학년도 성균관대 수시 1(자연)

: 하루를 에너지 흐름, 또는 에너지 전환의 측면에서 분석하라

현대인의 가상적인 일상생활을 시간의 흐름에 따라 일기문의 형식으로 기록한 제시문을 주고, 에너지 전환에 대해 묻는 세 개의 논제가 한 묶음으로 출제됐다. 1번 문제에 주어진 일기문은 한 사람이 아침에 눈을 떠 아침 식사를 하기까지의 과정을 자세히 기록한 것이었다. 일기의 주인공은 형광등을 켜고, TV를 켜고, 샤워를 하기 위해 물을 틀고, 커피를 마시기 위해 전자레인지에 물을 데우고, 커피와 삶은 달걀, 토스트 등으로 아침 식사를 한다. 논제는 일기에서 제시한 인간의 생활과 자연현상에 어떤 종류의 에너지가 쓰이는지, 어떤 형태의 에너지로 전환되는지를 에너지 흐름의 관점에서 주어진 제시문을 참고해 서술하라는 것이었다. 이 때 에너지의 전환이 명확하고 제시문과 잘 연결시킬 수 있는 5개 현상을 일기문에서 선택해 기술할 것을 요구했다.

[문제 2]와 [문제 3]은 [문제 1]에 있는 것과 다른 일상이 주어지고 [문제 1]과 동일한 방식으로 5개의 현상을 선택해 서술하는 것이었다. 과학적 사고가 추상적 논의 차원에서 그치는 것이 아니라 우리의 일상과 밀접한 관련이 있다는 전제 아래 과학적 지식을 일상생활에 응용하는 능력을 평가하는 문제였다.

2008학년도 동국대 모의(자연)

: 지구 온난화에 대처할 방안은 무엇인가

제시문은 모두 세 개의 묶음으로 출제되었는데, 이 중 첫 번째 묶음에 포함된 다섯 개의 제시문이 환경 및 에너지와 관련된 내용이었다. (가)에서는 ‘유엔 정부 간 기후변화 보고서’를 통해 지구온난화의 원인이 이산화탄소 등의 온실가스임을 보여준다. (나)에는 지구온난화의 대처 방안으로 이산화탄소를 대량으로 분리·포집해 저장하는 ‘이산화탄소 포집 및 저장기술’이 제시됐다. (다)에서는 이산화탄소가 방출되지 않으며 고갈 위험도 없는 재생가능에너지에 대해 설명하며, 태양광·풍력·수력·생물자원·파력·지열· 조력 등을 예로 들었다. (라)는 광합성 과정에서 많은 양의 이산화탄소를 흡수하는 케나후라는 식물의 사례로, 이미 배출된 이산화탄소의 사후 처리 방안으로 제시된 것이었다. (마)에서는 우리나라 환경 정책의 큰 기조인 사전예방과 사후처리 방법에 대해 설명했다.

[문제 1]은 지구 온난화에 대처하는 방안으로 어떤 것이 있을지 제시문의 내용에 근거해 서술하라는 것이었는데, 이는 크게 두 가지 방향에서 설계해 볼 수 있는 것이다. 방출된 이산화탄소의 양을 줄이는 방안과, 이산화탄소 발생 자체를 줄이는 방안이다. 후자와 관련해 제시문 (다)로부터 화석연료 사용을 대체하는 대체에너지 개발 및 이용을 이끌어낼 수 있다.

2008학년도 서울대학교 예시 2차(자연)

: 자동차의 에너지 효율을 생명체의 에너지 효율보다 높일 수 있나

2008학년도 서울대학교 예시 2차 문제 중 [문항 4]는 에너지 효율과 관련된 문제였다. [논제 1]은 에너지(열량) 관점에서 볼 때 역기를 100번 드는 데 쓰이는 에너지는 음식을 통해 섭취한 에너지의 극히 일부에 지나지 않음에도 사람의 체중이 늘지 않는 이유를 설명하라는 것이었다. [논제 2]는 생물체와 비교해 낮은 자동차의 에너지 효율을 높일 수 있는 방안을 논술하라는 것이었다.

현재 인류가 쓰는 주 에너지원이 갖고 있는 문제를 해결하기 위해 대체에너지를 개발하는 방안이 활발히 거론되고 있으며, 에너지 효율을 높이는 방안 또한 주목받고 있다. 생명체의 에너지 변환이 자동차의 에너지 변환에 비해 훨씬 효율이 높은 이유는 상온 수준에서 에너지 전환이 일어나기 때문이다. 자동차의 내연기관은 고온에서 에너지 전환이 일어나고, 이를 냉각하는 과정이 따르는데, 이 때 상당한 에너지 손실이 일어나게 된다. 자동차의 에너지 효율을 높이기 위해서는 생명체와 같이 낮은 온도에서도 에너지 전환이 일어날 수 있도록 새로운 연료가 개발되거나 자동차의 구조가 변경되는 등의 변화가 필요할 것이다.