04. 태양광 발전, 핵발전, 풍력 발전
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준비물 : 교과서 304~306P, 필기구, 태블릿
오늘의 학습 목표
태양광 발전, 핵발전, 풍력 발전의 장단점과 개선 방안을 지구 환경 문제 해결의 관점에서 평가할 수 있다.
오늘의 핵심 단어
발전기: 역학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치
핵분열: 입자의 충돌로 불안정하게 된 무거운 우너자핵이 비교적 질량이 작은 2개 이상의 원자핵으로 나누어지는 현상
연쇄반응: 우라늄 원자핵이 핵분열할 때 방출하는 2~3개의 중성자가 다른 우라늄 원자핵과 충돌하여 핵분열이 연속으로 일어나는 현상
우라늄(U): 원자 번호는 92인 은회색의 방사성 금속 원소. 1그램의 우라늄에서는 석탄 3톤, 석유 9드럼에서 나오는 것과 같은 에너지를 얻을 수 있다.
핵발전: 우라늄 원자핵이 핵분열할 때 발생하는 에너지를 이용하여 터빈을 돌려 전기 에너지를 생산하는 발전 방식
풍력발전: 풍력 발전기를 이용해 바람의 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하는 발전 방식
화석연료: 생명체의 유해가 땅속에 묻힌 후 높은 열과 압력을 받아 만들어진 에너지 자원
오늘의 수업 영상
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질량결손에 대한 이해
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핵발전
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수업영상
오늘의 활동
1. 해보기(자료해석) -305P
핵발전과 풍력 발전은 어떤 특징이 있을까?
다음은 두 학생이 핵발전과 풍력 발전의 특징을 발표한 내용이다.
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제시된 자료를 참고하여 각 발전 방식의 장점과 단점을 더 찾아보고, 개선 방안을 써 보자.
발전 | 장점 | 단점 | 개선방안 |
핵발전 | |||
풍력 발전 |
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핵발전과 풍력 발전이 기후 변화로 인한 지구 환경 변화에 어떤 영향을 주는지 토의하여 써 보자.
2. 탐구 활동
화석 연료는 어떻게 생성되었으며 얼마나 사용할 수 있을까?
화석 연료의 생성 과정을 조사하고 화석 연료 고갈 문제를 토론한 후, 에너지 고갈에 대비한 창의적인 대안을 찾아볼 수 있다.
<과정>
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모둠원별로 화석 연료의 생성 과정을 조사해 보자.
화석 연료의 종류: |
• 생성과정 • 매장량과 예상 고갈 시점 • 모든 화석 연료가 고갈될 때 발생할 수 있는 힘 • 고갈 상황을 대비하기 위한 방안 |
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모둠원들과 협업하여 각 화석 연료의 매장량과 인류의 에너지 자원 소비량을 조사하고, 각 화석 연료의 고갈 시점을 예상해 보자.
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모둠별로 화석 연료가 고갈될 때 발생할 수 있는 문제에는 어떤 것이 있을지 토론해 보자.
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모둠별로 화석 연료가 고갈에 대비하여, 해야 할 준비나 창의적인 대안을 토론하고 구상해 보자.
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모둠별로 위에서 조사한 자료를 토대로 발표자료를 만들고 발표해 보자.
종류 | 생성 과정 |
석탄 | |
석유 | |
천연가스 |
<결과 및 정리>
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화석 연료가 고갈되는 까닭을 생성되는 데 걸리는 시간 및 인류의 에너지 자원 소비량과 관련지어 설명해 보자.
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각 모둠에서 제시한 화석 연료 고갈에 대비한 창의적인 대안 중에서 가장 적절하다고 생각되는 것을 고르고, 그렇게 생각한 까닭을 써 보자.
스스로 확인하기
1. 핵반응을 이용하여 전기를 얻는 방식은 무엇인지 써 보자
Answer required
2. 풍력 발전의 에너지 전환을 써 보자.
Answer required
3. 밀물과 썰물로 인한 해수면의 높이 차이를 이용하여 해양이 가진 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 발전 방식을 무엇이라 하는가?
Answer required
4. 신재생 에너지를 설명한 내용으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. 화력 발전에 비해 자원 고갈의 염려가 없다.
ㄴ. 발전 과정에서 대기 오염 물질이 거의 발생하지 않는다.
ㄷ. 모든 신재생 에너지를 이용한 발전 방식은 화력 발전에 비해 에너지 효율이 높다.
Answer required
ㄱ
ㄴ
ㄱ, ㄴ
ㄴ, ㄷ
ㄱ, ㄴ, ㄷ
5. 그림은 바람을 이용하여 전기 에너지를 얻는 발전 장치를 나타낸 것이다.
태양 에너지가 다음과 같이 이동할 때 태양 에너지는 어떤 에너지로 전환되는지 설명해보자.
태양→지표→공기→발전장치
Answer required
6. 신재생 에너지 중 파력과 조력을 이용하는 방식의 공통점 2가지를 설명해보자.
Answer required
7. 다음은 우리나라 자연환경의 특징을 설명한 것이다. 우리나라의 자연환경에서 개발할 수 있는 신재생 에너지에는 어떤 것이 있는지 설명해 보자.
우리나라는 중위도 지역에 위치하고 있어 연중 일사량이 비교적 많다. 또한 삼면이 바다로 둘러싸여 있으며, 특히 서해안에서는 조수 간만의 차이가 크게 나타난다.
Answer required
8. 다음은 빛을 받으면 전기 에너지가 생산되는 태양 전지판을 나타낸 것이다.
태양 전지판 면과 비춰 주는 빛 사이의 각을 달리하면서 태양 전지판에 빛을 비췄을 때 태양 전지판에서 생산되는 전력을 측정한 것이다.
각도(°) | 30 | 45 | 60 | 90 |
전력(W) | 1 | 1.4 | 1.7 | 2 |
(1) 내가 사는 지역에서 태양 전지판을 설치할 때 전력을 최대로 하기 위해 고려해야 할 사항을 써 보자.
Answer required
(2) 위 (1)과 같이 해야 하는 까닭을 설명해 보자.
Answer required
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