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에너지와 환경문제에 있어서 유리의 응용

전문가 제언: ○ 화석연료의 매장량이 점점 고갈되어 가고 있고 연료의 연소로 발생하는 탄산가스가 환경을 해치고 있는 지금 전 세계는 대체 에너지의 개발과 환경파괴의 대책을 강구하는 데에 힘을 쏟고 있다. 대체 에너지로는 태양에너지, 풍력, 조력 등 자연 에너지를 개발하고 있고 환경오염이 없는 원자력과 수소연료를 이용하는 방법도 적극 연구되고　있다. 본 논문에서는 태양에너지의 이용과 풍력, 원자력 발전 및 수소의 저장에 쓰이는 유리의 기능에 대하여 소개하였다.

○ 태양에너지 이용에는 열을 그대로 이용하거나 열로 인하여 발생한 기류에 의한 발전과 태양에너지를 전기적 에너지로 바꾸는 방법이 있는데, 여기에 사용되는 유리는 그 용도에 따라서 요구되는 기계적, 열적 성질을 충족해야 하며 화학적 내구성도 철저히 검토되어야 할 것이다.

○ 맑은 물을 얻기 위하여 역삼투압을 이용하여 물을 거르는 방법도 있고 태양열을 직접 이용하여 물을 증류하는 방법이 있다. 여기서 소개된 증류에 사용되는 유리기구의 기계적, 열적 성질은 물론 화학적 안정성을 확보하여야 할 것이다. 물의 정화용 광촉매의 지지체로 사용되는 유리 기판은 넓은 파장 범위에서 투명하고 화학적으로 안정하므로 좋은 재료라 생각된다. 광촉매에 더 바란다면 TiO2의 밴드 갭을 낮추어 가시광선으로도 전자가 여기될 수 있다면 금상첨화라고 생각된다.

○ 방사선 폐기물을 그냥 시멘트에 고화시켜서 버리는 방법도 고려되었지만 유해물질의 용출 등 화학적 안전성이 확보되지 않았다. 유리는 넓은 조성 범위에서 고체를 형성하여 열적, 기계적, 화학적 성질이 안정화된다. 따라서 방사선 폐기물을 유리에 포함시켜 안전하게 격리 보관하는 방법이 가장 좋은 방법이라 믿는다.

○ 미래의 청정에너지인 수소는 화석연료가 고갈된 후에는 원자력보다 더 유용하게 사용될 것이라고 전망되고 있다. 잉여 에너지로 수소를 제조하여 저장하는 데 있어서 유리가 중요한 역할을 할 것이다.

저자: Richard K. Brow, Melodie L. Schmitt
자료유형: 학술정보