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공짜 에너지가 실현 가능할까?

미래에는 탁상용 핵융합기로 전기를 만들고
초전도 에너지로 하늘을 날아!
그런 날이 정말 올까?

과학으로 미래를 배우다!

“미래가 온다” 시리즈는 신기한 뉴스거리가 아니라 물리 법칙으로 가능한 과학 세계의 이야기를 다룬다. 첨단 과학은 21세기에 갑자기 나타난 신비한 기술이 아니라 오래 전부터 과학자들이 발견해온 자연의 법칙으로부터 탄생했다. 우리가 살고 있는 세계는 어떻게 변화해 갈까? 우리는 과학의 발전을 통해 미래 세계를 엿볼 수 있다. 과학과 수학 분야 전문 출판사 와이즈만북스에서는 제4차 산업 혁명 시대를 맞이하여 미래를 바꿀 첨단 과학에 대한 키워드를 타이틀로, 첨단 과학의 시작부터 지금, 그리고 미래까지, 과정에 충실한 정보서 “미래가 온다” 시리즈를 기획하고, 9번째 권 《미래 에너지》을 출간했다. 자신들만의 문체로 어린이 과학 정보서의 대표 필자로 평가받는 김성화, 권수진 작가가 전권을 집필했다. 첨단 과학은 오래 전부터 쌓아온 과학의 바탕 위에서 존재한다는 생각으로, 무엇보다 ‘기본에 충실한 첨단 과학서’로 풀어냈다. 다소 생소하게 느껴질 수 있는 ‘첨단’ 소재지만 다양한 문제를 제기하고, 유도하고, 자연스럽게 답을 찾아내는 친절한 글쓰기 방식으로 정보서지만 재미있는 이야기책처럼 읽을 수 있다. “미래가 온다” 시리즈는 총 15권으로 《로봇》, 《나노봇》, 《뇌 과학》, 《바이러스》, 《인공 지능》, 《우주 과학》, 《인공 생태계》, 《게놈》, 《미래 에너지》, 《서기 10001년》, 《플라스틱》, 《기후》, 《신소재》, 《스마트시티, 스마트팜》, 《매직 사이언스》로 구성되며, 2021년 전권 출간 예정이다.

인류 역사상 최고의 에너지가 될 핵융합 에너지를 향하여

우리가 이용하는 에너지는 고작 햇볕 조금, 바람 조금, 그리고 대부분 석탄과 석유, 천연가스, 우라늄이다. 석탄이나 석유, 천연가스를 태워 에너지를 얻는다. 화석 연료인 석탄과 석유 속에는 탄소가 많은데, 탄소가 탈 때 공기 중에 있는 산소와 만나 이산화탄소가 되고, 이산화탄소가 열기를 가두어 지구의 온도를 높여서 온실가스가 된다. 석탄이나 석유 대신 사용하는 핵연료로 우라늄이 있다. 원자력 에너지는 석탄이나 석유처럼 온실가스를 배출하지 않고, 적은 양으로도 엄청난 에너지를 낸다. 하지만 원자력 에너지 사용에는 큰 문제점이 있다. 사고의 위험은 물론 이보다 더 큰 위험은 핵폐기물이다. 핵에너지를 사용한 지 50년이 넘었지만, 아직 해결 방법이 없다.
온실가스를 배출하지 않고, 핵폐기물도 없는 미래 에너지, 바로 햇빛과 바람이다. 가까운 미래에는 각 가정에서 전기를 만들어 사용하는 것은 물론 내연 기관 자동차는 사라지고, 모두 수소 자동차를 타는 시대가 올지 모른다. 하지만 이 역시 전기 에너지가 필요하고, 이 말은 여전히 화력 발전소와 원자력 발전소가 필요하다는 이야기다.
그래서 다른 대안의 미래 에너지가 필요하고, 과학자들은 지구에서 제2의 태양을 만들려고 노력중이다. 그 중 하나가 태양의 한가운데서처럼 수소 원자핵과 수소 원자핵을 합쳐 헬륨 원자핵을 만드는 것이다. 이때 핵융합 에너지가 생기는데, 만약 핵융합 에너지를 가질 수만 있다면 지금까지 인류가 사용해 온 어떤 에너지와도 비교할 수 없는 엄청난 에너지원이 된다. 100년쯤 후에는 집집마다 조그만 탁상용 핵융합 발전기가 있을지도 모른다. 물론 연료는 필요 없다.

지구 에너지 문명은 아직 0단계

지금, 지구의 문명은 어디쯤일까? 인류는 컴퓨터를 발명하고 로봇을 만들고 인공 지능 시대로 나아가고 있지만, 에너지 단계로 보면 아직도 자기 행성에서만 에너지를 뽑아 쓰는 미개 문명이다. 이제 지구의 문명은 어디로 갈까? 이 책에서는 지금의 지구와 에너지를 돌아보고, 미래의 지구와 에너지를 이야기한다. 이는 지금의 지구에서 얻는 에너지의 혜택과 그로 인해 잃어버리는 것들에 대한 가슴 아픈 반성에서 시작된다. 무분별한 에너지 사용과 고갈로 인해 서서히 변해가는 지구에 대한 위기와 불안감은, 그래서 더욱 우리를 미래 에너지에 주목하게 만든다. 이 책에서는 더 많은 에너지를 최대한 친환경, 태양이나 풍력을 이용한 재생 에너지로 제공해야 한다는 단계를 뛰어넘어, 다가올 미래 핵융합 에너지, 우주 태양광의 발전, 상온 초전도체를 이용한 자기력 시대를 들려준다. 1000년쯤 뒤에, 10000년쯤 뒤에 지구 문명에 대한 조심스럽지만, 희망적인 이야기다.

01 공짜로 에너지를 얻는 기계
02 에너지가 어디서 올까?
03 변신하고, 변신하고, 변신하고, 변신하고, 변신하는 에너지
04 에너지가 비싼 이유
05 에너지로 에너지 만들기
06 가까운 미래 에너지
07 핵융합 에너지
08 지구에서 태양 만들기
09 상온 초전도체
10 자기력 시대가 온다
11 우주 태양광 발전
12 우주에서 지구 에너지 문명은 몇 단계일까?