[理知논술/날아오르는 창의사고력]에너지 절약

인류는 에너지 없이 문명을 유지해 나갈 수 없다. 특히 전기에너지는 인간이 살아가는 데 있어 공기나 물처럼 필수적인 요소가 됐다.

우리가 현재 사용하는 에너지원은 대부분 화석연료에서 나온다. 화석연료는 인류의 삶을 풍요롭게 만들었다. 그러나 화석연료가 빠르게 고갈되기 시작하면서 인류는 에너지 위기에 봉착했다.

요즘 ‘석유 생산이 정점에 도달한 후 지속적으로 줄어들고 있다’는 분석이 나오고 있다. ‘석유 정점’이란 간단히 말해, 석유 생산이 최고조에 도달하는 시점으로, 전 세계 석유의 절반이 소진된 시점을 의미한다. 석유가스정점연구회는 2005년에 이미 일반 석유가 정점에 도달했다고 지적한 바 있다.

에너지 위기에 대응하려면 국제에너지 시장의 변동에 대해 효과적으로 대처할 수 있도록 중앙정부 위주의 일괄적인 에너지 계획에서 벗어나 현실적인 에너지 계획을 수립해야 한다.

현실적인 에너지 계획은 시민들이 직접 만들어가야 한다. 시민단체가 주관이 되어 주부 및 학생을 대상으로 에너지 교육, 에너지 절약 세미나를 실시하는 것도 좋은 방법 중 하나다. 지속적인 홍보를 통해 승용차 함께 타기, 고효율 가전기기 쓰기 등 각 가정에서 적극적으로 실천해 볼 수 있는 에너지 절약법을 알릴 수 있을 것이다.

에너지 교육에 있어 초점이 되는 에너지 절약 방법을 문제를 통해 보다 현실적으로 접근해 보자. 생활 속에 접하는 여러 상황에서 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 방법을 배우게 될 것이다.

김형진 영재사관학원 ·수학영재만들기 대표원장

1년에 1만6000㎞ 운행, 연료비는 변동 없을 때

휘발유차A - 경유차B 어느 모델 사는 게 나을까

■ 문제1

동선이와 정택이는 같은 날, 같은 동네로 이사를 했습니다. 동선이는 눈의 건강을 생각해서 방안의 전등을 태양광의 색에 가까운 백열등으로 설치하려고 하고, 정택이는 밝기가 밝은 형광등을 방에 설치하려고 합니다. 백열등과 형광등의 밝기가 비슷하도록 동선이의 방에는 60W짜리 백열등을, 정택이의 방에는 20W짜리 형광등을 설치하려고 하는데 가격은 각각 250원, 7500원이라고 합니다. 전기요금은 1kWh 사용 시 300원이라고 할 때, 몇 시간 이상 사용했을 때, 형광등이 경제적으로 이익인지 구하시오. (단, 백열등과 형광등의 수명은 1000시간 이상입니다.)

【선생님의 도움】

■ 문제2

연일 계속되는 더위 속에 동선이네 학교에서는 에어컨을 가동하려고 합니다. 교실의 온도를 외부의 온도보다 1도를 낮추는 데 1시간 동안 1000Wh의 전력이 소모됩니다. 또한 1도를 더 낮출 때마다 7%의 전력이 더 소모된다고 합니다. 동선이네 학교에서는 오전 9시부터 오후 4시 전까지 적정온도 26도에 맞추어 가동시킬 것인지 또는 오후에만 더 시원하도록 오전에는 가동하지 않고 낮 12시부터 오후 4시 전까지 23도에 맞추어 가동시킬 것인지 결정하려고 합니다. 오전 9시부터 오후 3시까지의 외부의 온도가 다음과 같이 주어질 때, 이 중 어느 방법으로 에어컨을 가동시켜야 더 경제적인지 다음 표를 이용하여 구하시오.

■ 문제3

동현이와 재성이는 출·퇴근 시 자가용을 이용하고 있습니다. 고유가 시대를 맞이하여 동현이와 재성이가 카풀을 하려고 하는데 출퇴근 거리는 각각 왕복 40km이고, 카풀을 하게 되면 주행 거리는 10km가 증가합니다. 동현이 혼자 차를 타고 갈 경우 1L의 연료로 10km를 갈 수 있고, 추가 탑승자가 한 명 늘어날 때마다 15%의 연료가 더 소모됩니다. 동현이의 차로 카풀을 했을 때 9월 한 달 동안 출근하는 날이 22일이라면 동현이와 재성이가 함께 아낄 수 있는 연료 소비량은 얼마나 되는지 구하시오.

■ 문제4

영재 아버지께서 승용차를 구입하는 데 자동차 A, B 중 하나를 선택하려고 합니다. 두 자동차 모두 1600cc급이고, A 자동차는 휘발유를, B 자동차는 경유를 사용합니다. 영재 아버지께서 1년에 평균 1만6000km를 운행하신다면 기간에 따라 어느 자동차를 구입하는 것이 유리한지 구하시오. (단, 연료비는 변동이 없습니다.)

■ 문제5

동선이는 여름방학 숙제로 수(水) 자원 에너지 절약에 대한 자료를 찾아보았더니 다음과 같았습니다.

【가정에서 사용하는 물 중 25%가 변기 물을 내리는데 사용된다고 합니다. 현재 가정에 많이 보급되어 있는 변기의 용량은 13L급이며 1일 평균 변기 이용 횟수를 7회라고 가정하면 4인 가족의 경우 1일 물 사용량은 364L 수준입니다. 하지만 ‘대소변 구분형 절수부속’을 설치하면 기존의 13L급 변기에 비해 30%의 절수가 가능합니다.】

동선이네 집의 지난달 수도 사용량은 32m3이었습니다. 절수부속을 설치한다면 동선이네 집의 수도료는 얼마나 절약됩니까? (단, 수도료는 누진세이고, 상수도의 기본요금은 1080원입니다.)

정답

2. 오후에 23도로 가동

3. 49.5L

4. 8년 이전까지는 A 자동차, 8년 이후는 B 자동차를 구입하는 것이 유리합니다.

5. 2284원

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