청소년
청소년을 위한 교양 바이오에너지공학
루미너리북스 교육출판 에디팅 팀
루미너리북스
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- 소장
- 13,000 ⓒ
| 듣기기능 | TTS지원 | 파일정보 | EPUB |
|---|---|---|---|
| 총 용량 | 1.5 MB | 이용기기 | |
| ISBN | 9791142946806 | ||
책 소개
기후변화와 에너지 위기가 전 지구적 과제로 대두되면서 바이오에너지에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지원으로서 바이오에너지는 식물의 광합성을 통해 저장된 태양에너지를 활용한다는 점에서 근본적으로 지속가능한 특성을 갖는다. 이 책은 한국 고등학생들이 대학 수준의 바이오에너지공학을 체계적으로 이해할 수 있도록 구성된 전문 교양서로, 복잡한 과학 원리와 공학적 개념들을 구체적인 사례와 함께 쉽게 풀어낸다. 바이오매스부터 바이오연료 생산, 산업화까지 바이오에너지 분야의 전 영역을 26개 챕터에 걸쳐 포괄적으로 다룬다.
바이오에너지 생산의 핵심이 되는 과학적 원리들이 상세히 설명된다. 식물이 태양에너지를 화학에너지로 저장하는 광합성 과정부터 시작하여, 효모를 이용한 바이오에탄올 발효, 식물성 기름의 에스테르 교환반응을 통한 바이오디젤 합성, 혐기성 미생물이 유기물을 분해하여 메탄을 생성하는 바이오가스 생산까지 각각의 생화학적 메커니즘이 명확한 반응식과 함께 제시된다. 또한 셀룰라아제와 아밀라아제 같은 효소들의 3차원 구조와 기질특이성, 미생물 연료전지에서 전기생산 미생물이 유기물을 직접 전기로 변환하는 신기술, 미세조류의 높은 광합성 효율을 활용한 차세대 바이오연료 생산 등 최신 연구 성과들도 상세히 다뤄진다.
전 세계 주요국의 바이오에너지 산업화 사례들을 통해 이론과 실제를 연결한다. 브라질의 사탕수수 바이오에탄올 산업이 어떻게 국가 차원의 에너지 자립을 달성했는지, 독일의 바이오가스 마을 프로젝트가 농촌 지역의 에너지 자립 모델로 성공한 배경, 말레이시아와 인도네시아의 팜유 바이오디젤 수출 산업의 성장 과정 등이 구체적으로 분석된다. 또한 우리나라의 신재생에너지법과 바이오에너지 보급 정책, 유럽연합의 재생에너지 지침과 지속가능성 기준 등 정책적 측면도 함께 다뤄져 바이오에너지 산업 생태계에 대한 종합적 이해를 돕는다. 경제성 분석과 환경영향 평가 방법론도 포함되어 있어 바이오에너지의 장점과 한계를 균형있게 파악할 수 있다.
2050년 탄소중립 달성이라는 인류 공동 목표 하에서 바이오에너지의 역할과 미래 가능성을 전망한다. 4세대 바이오연료 기술과 합성생물학을 통한 맞춤형 바이오연료 생산 미생물 설계, 유전자 변형 미생물을 이용한 고효율 바이오연료 생산, 인공지능과 빅데이터를 활용한 공정 최적화 등 혁신적 기술 발전 동향들이 소개된다. 바이오제트연료와 해상운송용 바이오연료의 상용화 전망, 폐기물의 자원화를 통한 순환경제 구축 방안 등도 다뤄진다. 이를 통해 독자들은 바이오에너지 분야의 미래 전문가로서 갖춰야 할 역량과 진로 방향을 구체적으로 그려볼 수 있으며, 지속가능한 에너지 전환이라는 시대적 과제에 기여할 수 있는 지식과 통찰을 얻게 된다.
* 이 책은 주GAI 시스템의 AI 기반 원고 교정 시스템 기술을 활용하여 교정 및 편집 보조 과정을 거쳤으며, 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.
바이오에너지 생산의 핵심이 되는 과학적 원리들이 상세히 설명된다. 식물이 태양에너지를 화학에너지로 저장하는 광합성 과정부터 시작하여, 효모를 이용한 바이오에탄올 발효, 식물성 기름의 에스테르 교환반응을 통한 바이오디젤 합성, 혐기성 미생물이 유기물을 분해하여 메탄을 생성하는 바이오가스 생산까지 각각의 생화학적 메커니즘이 명확한 반응식과 함께 제시된다. 또한 셀룰라아제와 아밀라아제 같은 효소들의 3차원 구조와 기질특이성, 미생물 연료전지에서 전기생산 미생물이 유기물을 직접 전기로 변환하는 신기술, 미세조류의 높은 광합성 효율을 활용한 차세대 바이오연료 생산 등 최신 연구 성과들도 상세히 다뤄진다.
전 세계 주요국의 바이오에너지 산업화 사례들을 통해 이론과 실제를 연결한다. 브라질의 사탕수수 바이오에탄올 산업이 어떻게 국가 차원의 에너지 자립을 달성했는지, 독일의 바이오가스 마을 프로젝트가 농촌 지역의 에너지 자립 모델로 성공한 배경, 말레이시아와 인도네시아의 팜유 바이오디젤 수출 산업의 성장 과정 등이 구체적으로 분석된다. 또한 우리나라의 신재생에너지법과 바이오에너지 보급 정책, 유럽연합의 재생에너지 지침과 지속가능성 기준 등 정책적 측면도 함께 다뤄져 바이오에너지 산업 생태계에 대한 종합적 이해를 돕는다. 경제성 분석과 환경영향 평가 방법론도 포함되어 있어 바이오에너지의 장점과 한계를 균형있게 파악할 수 있다.
2050년 탄소중립 달성이라는 인류 공동 목표 하에서 바이오에너지의 역할과 미래 가능성을 전망한다. 4세대 바이오연료 기술과 합성생물학을 통한 맞춤형 바이오연료 생산 미생물 설계, 유전자 변형 미생물을 이용한 고효율 바이오연료 생산, 인공지능과 빅데이터를 활용한 공정 최적화 등 혁신적 기술 발전 동향들이 소개된다. 바이오제트연료와 해상운송용 바이오연료의 상용화 전망, 폐기물의 자원화를 통한 순환경제 구축 방안 등도 다뤄진다. 이를 통해 독자들은 바이오에너지 분야의 미래 전문가로서 갖춰야 할 역량과 진로 방향을 구체적으로 그려볼 수 있으며, 지속가능한 에너지 전환이라는 시대적 과제에 기여할 수 있는 지식과 통찰을 얻게 된다.
* 이 책은 주GAI 시스템의 AI 기반 원고 교정 시스템 기술을 활용하여 교정 및 편집 보조 과정을 거쳤으며, 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.
목차
1. 바이오에너지의 세계로
2. 생명체의 에너지 비밀
3. 바이오매스의 다양한 얼굴들
4. 바이오에탄올 제조의 과학
5. 바이오디젤의 녹색 혁명
6. 바이오가스와 메탄 생산
7. 미생물 연료전지의 신기술
8. 효소공학과 바이오에너지
9. 발효공학의 미생물 세계
10. 바이오리파이너리 개념
11. 바이오매스 전처리 기술
12. 바이오연료 분리정제 기술
13. 조류 바이오에너지의 가능성
14. 바이오수소 생산 기술
15. 폐기물의 에너지 변신
16. 바이오에너지 경제성 분석
17. 환경영향과 지속가능성
18. 바이오에너지 정책과 법규
19. 바이오에너지 품질관리
20. 바이오에너지 시스템 설계
21. 바이오에너지 산업화 사례
22. 바이오에너지 최신 연구동향
23. 바이오에너지 안전관리
24. 국제 바이오에너지 협력
25. 바이오에너지 창업과 사업화
26. 바이오에너지의 미래 전망
2. 생명체의 에너지 비밀
3. 바이오매스의 다양한 얼굴들
4. 바이오에탄올 제조의 과학
5. 바이오디젤의 녹색 혁명
6. 바이오가스와 메탄 생산
7. 미생물 연료전지의 신기술
8. 효소공학과 바이오에너지
9. 발효공학의 미생물 세계
10. 바이오리파이너리 개념
11. 바이오매스 전처리 기술
12. 바이오연료 분리정제 기술
13. 조류 바이오에너지의 가능성
14. 바이오수소 생산 기술
15. 폐기물의 에너지 변신
16. 바이오에너지 경제성 분석
17. 환경영향과 지속가능성
18. 바이오에너지 정책과 법규
19. 바이오에너지 품질관리
20. 바이오에너지 시스템 설계
21. 바이오에너지 산업화 사례
22. 바이오에너지 최신 연구동향
23. 바이오에너지 안전관리
24. 국제 바이오에너지 협력
25. 바이오에너지 창업과 사업화
26. 바이오에너지의 미래 전망