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에너지는다른형태의에너지로전환되더라도그총량은변하지않지만,에너지가전환되는과정에서효용성이높은형태의에너지비율은점점줄어들게된다.따라서제한된에너지자원에서효용성이높은에너지를많이얻을수있는기술의개발이점차중요하게되었다.그렇다면사람의힘만을이용했던시대에서부터첨단기계를사용하는오늘날에이르기까지인류가에너지를이용하는기술은얼마나발전해왔을까?사람이수렵과채집으로생존에필요한식량과에너지를얻던시절에는필요한에너지자원을주변에서쉽게구할수있었다.그러나사람들이도시라는주거형태를이루면서에너지자원인연료는더이상주변에서쉽게구할수없게되었다.또한문명이발달하면서주요에너지원으로사용되던목재는더이상충분한에너지원이될수없었다.이때목재의역할을대신한것이석탄이다.초기에는석탄이황과같은불순물을많이함유하고있어서불을붙이면황이섞인검은연기와냄새가나서사용하기가쉽지않았다.하지만석탄은매장량이풍부하고,가격이싸며,높은에너지효율과함께생산·운반·저장이편리하기때문에점차많이사용하게되었다.더군다나갈탄보다더효율이높고상대적으로깨끗한역청탄이나무연탄이발견되면서산업에큰변화가일어나게되었는데,그것이바로산업혁명이다.산업혁명이한창이던영국에서는많은동력을얻기위해엄청난에너지가필요하게되었는데,이때등장한것이석탄을연료로사용하는증기기관이다.증기기관은석탄이연소될때나오는열에너지를일로전환하여사용하는기관이다.즉,열을일로바꾸는장치인열기관이다.모든열기관들은에너지를공급받아그중일부를일로바꾸는데,이때실제로일을하는데쓰인에너지의양을나타내는방법이열효율이다.즉,열효율은열기관에공급한에너지와열기관을통해얻은에너지의비율이다.열기관의열효율은다음과같이표현할수있다.열효율=얻은에너지/공급한에너지×100%=열기관이한일/열기관으로들어온에너지×100%초기의증기기관은석탄을더많이캐내기위해사용되었다.비록열효율이1%도안되었지만,사람이나말이할수있는능력을훨씬뛰어넘었다.그때까지석탄은난방이나음식을조리하는단순한연료에불과했지만,증기기관은석탄의열에너지를운동에너지로전환시켜산업화에필요한에너지를만들어주었다.이후열효율이더좋은증기기관이발명되면서석탄을이용한증기기관의역할은산업계전반에큰영향을미쳤다.하지만철도가가설되고대형선박이건조되는등문명의발달이이루어졌음에도증기기관의열효율은20%를넘지못하였다.이때석유를사용하는가솔린기관이등장하면서열기관의열효율이급격히증가하여문명의발달이더욱가속화되었다.석유는현대사회에서가장많이사용되는에너지자원이다.초기에석유는조명용이나윤활용으로주로사용되었다.하지만석유가석탄보다취급이쉽고,열효율이높다는장점과더불어,석유를정제하는기술이발달하면서사용량이크게증가하였다.석탄이나석유와같은화석연료는초기에는열기관을통해동력을얻는데주로사용되었지만,전기가발명되어화석연료가발전을위한용도로쓰이면서사용량이빠르게증가하였다.그런데발전뿐만아니라자동차,선박,비행기와같은교통수단의발달로화석연료의사용이증가하면서또다른문제가발생하게되었다.화석연료를사용하는과정에서지구온난화,도심의열섬현상등이발생하게된것이다.결국화석연료의사용증가로발생한문제를해결하기위해서는다양한에너지원을사용할수있는기술과대체에너지자원이필요하게되었다.최근에는풍력·조력·태양광등과같은다양한에너지원을이용한발전이이루어지고있으며,이미우라늄을원료로한원자력발전은우리가사용하는에너지의상당부분을차지하고있다.앞으로지속가능한발전을위해서는새로운에너지원을찾기위한노력과동시에열기관의열효율을높이기위한연구도계속되어야할것이다.