청소년을 위한 교양 지구과학: 재생 가능 자원

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 09월 05일 출간

작품소개

책소개

기후 변화와 에너지 위기가 전 세계적 화두가 된 21세기, 재생 가능 에너지는 단순한 대안이 아닌 필수적 선택이 되었습니다. 이 책은 중학생들이 대학 수준의 지구과학 지식을 체계적으로 이해할 수 있도록 구성된 전문 교양서입니다. 에너지의 기본 개념부터 시작하여 태양광, 풍력, 수력, 지열, 바이오매스, 해양에너지, 수소에너지까지 모든 재생 가능 에너지원을 망라합니다. 복잡한 과학 원리와 기술적 메커니즘을 일상생활의 구체적 사례를 통해 설명하여, 어려운 개념도 자연스럽게 이해할 수 있도록 돕습니다. 단순한 지식 전달을 넘어 미래 에너지 시스템을 이해하는 기초 소양을 기를 수 있는 든든한 길잡이 역할을 합니다.

태양의 핵융합 반응에서 시작되는 에너지가 어떻게 태양광 패널에서 전기로 변환되는지, 지구의 자전과 대기 순환이 만드는 바람이 어떻게 풍력 터빈을 돌리는지, 물의 순환 과정이 어떻게 수력 발전의 원동력이 되는지를 상세히 다룹니다. 아인슈타인의 광전효과 발견부터 현대 실리콘 태양전지의 구조까지, 베츠 한계와 풍력 터빈의 최대 효율 계산까지, 지구 내부의 방사성 붕괴열부터 지열 히트펌프의 작동 원리까지 모든 과정을 단계별로 설명합니다. 네덜란드의 전통 풍차에서 덴마크의 최첨단 해상 풍력 단지까지, 물레방아에서 중국 싼샤 댐의 거대한 터빈까지, 역사적 맥락과 현대 기술의 연결고리를 명확히 보여줍니다.

세계 각국의 생생한 현장 사례들이 이론적 설명에 생명력을 불어넣습니다. 아이슬란드가 지열 에너지로 국가 전체 난방을 해결하는 과정, 브라질이 사탕수수로 바이오에탄올 강국이 된 배경, 독일의 에너지벤데 정책이 원자력 없는 사회를 향해 나아가는 여정을 구체적으로 제시합니다. 프랑스 랑스 조력 발전소의 50년 운영 역사부터 한국 제주도의 스마트 그리드 실증 사업까지, 전 세계 재생 에너지 현장의 성공과 실패 사례를 균형 있게 다룹니다. 각 에너지원의 경제성 분석과 환경 영향 평가, 정부 정책과 지원 제도의 실제 효과까지 포함하여 재생 에너지를 둘러싼 복합적 현실을 입체적으로 조명합니다.

2050년 탄소 중립 달성이 전 인류의 공동 목표가 된 현재, 이 책은 미래 세대가 반드시 알아야 할 핵심 지식을 담고 있습니다. 핵융합 에너지와 ITER 프로젝트, 페로브스카이트 태양전지와 인공광합성 기술, 우주 태양광 발전까지 차세대 에너지 기술의 가능성과 한계를 균형 있게 제시합니다. 과학 기술의 발전상뿐만 아니라 에너지 저장 기술, 스마트 그리드, 탄소 발자국 계산 방법까지 실생활에 직접 적용할 수 있는 실용적 지식도 풍부합니다. 23개 챕터를 통해 체계적으로 구성된 이 책은 재생 가능 에너지에 대한 종합적 이해를 바탕으로 지속 가능한 미래를 설계하는 통찰력을 기를 수 있도록 안내합니다.

목차

1. 에너지의 이해와 분류
2. 태양 복사와 지구 시스템
3. 태양광 발전의 원리
4. 태양열 이용 기술
5. 바람의 생성과 특성
6. 풍력 발전의 역사와 원리
7. 해상 풍력과 대형 풍력 단지
8. 물의 순환과 수력 에너지
9. 대형 수력 발전소
10. 소수력과 마이크로 수력
11. 지구 내부의 열과 지열 시스템
12. 지열 발전과 히트펌프
13. 바이오매스의 종류와 특성
14. 바이오연료 생산 기술
15. 해양 에너지의 종류
16. 수소 에너지와 연료전지
17. 에너지 저장 기술
18. 스마트 그리드와 전력망
19. 탄소 발자국과 기후 변화
20. 생태계 영향과 환경 평가
21. 재생 에너지 경제학
22. 국가별 재생 에너지 정책
23. 미래 에너지 기술과 전망

인물정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.