『에너지 공학의 이해』는 학부생들과 대학원생들, 더 나아가 에너지공학의 개념을 이해하고 응용하고자 하는 비전공자들도 쉽게 이해할 수 있도록 구성하였다. 전반적인 에너지 산업과 기술을 폭넓게 다루었으며, 특히, 최신 기술의 동향과 향후 전망을 소개하려고, 국제에너지기구, 미국에너지성, 미국에너지정보청, 미국신재생에너지연구소, 미국에너지연구소 등의 website와 한국에너지기술연구원, 한국에너지관리공단, 한국에너지경제연구원, 특히 LG경제연구소의 최신 자료을 많이 참고하며, 인용하였다.

제1장 에너지공학의 이해 1.1 에너지자원의 중요성 1 1.1.1 에너지자원의 중요성 1 1.1.2 세계 에너지자원의 소비6 1.2 에너지에 대한 지식 11 1.2.1 에너지의 자원(Sources of Energy)11 1.2.2 에너지의 형태(Forms of Energy)19 1.2.3 에너지법칙(Laws of Energy)22 1.3 에너지의 단위(Units and Calculators)23 1.4 에너지의 발전사(History of Energy)28 1.5 에너지와 환경(Energy and Environment)29 1.5.1 온실가스30 1.5.2 재활용과 에너지38 참고문헌 39 연습문제41 제2장 에너지자원의 일반 2.1 서론43 2.2 우리나라 에너지 현황과 전망 45 2.2.1 우리나라 에너지부문의 국제위상45 2.2.2 우리나라 에너지현황 47 2.2.3 우리나라 장기 에너지수요의 전망53 2.3 세계에너지수요의 전망55 2.3.1 에너지 자원별 세계에너지시장 58 2.3.2 부문별 세계에너지시장74 2.3.3 세계 CO2 배출량 78 2.4 세계 에너지효율향상 및 온실감축79 2.4.1 세계 에너지정책 79 2.4.2 OECD의 녹색성장을 위한 에너지정책82 2.4.3 미국 에너지정책83 2.4.4 EU와 중국 에너지정책83 2.4.5 스위스, 영국 에너지정책85 참고문헌 87 연습문제 88 제3장 석유 3.1 서론91 3.2 석유 94 3.2.1 석유의 기원과 생성 94 3.3 석유의 매장구조97 3.4 석유의 성상99 3.5 석유의 대표 유종과 가격결정 101 3.6 석유산업의 역사 106 3.7 석유탐사, 개발, 생산109 3.7.1 석유탐사 109 3.7.2 석유개발 112 3.7.3 석유생산 113 3.8 석유수송, 정제114 3.8.1 석유수송 114 3.8.2 석유정제공정 119 3.9 석유제품 및 석유화학제품123 3.9.1 석유제품 123 3.9.2 석유화학제품 127 3.10 비전통석유(Non-Conventional Oil) 132 3.10.1 비전통석유의 잠재력 132 3.10.2 유가 변동성 감소 135 3.10.3 셰일가스 136 3.10.4 셰일오일 143 3.10.5 오일샌드 143 3.10.6 가스하이드레이트 145 3.11 오일의 재회수148 참고문헌 149 연습문제 150 제4장 석탄 4.1 석탄의 생성과 분류153 4.2 석탄이용 158 4.3 석탄이용의 역사와 산업혁명163 4.3.1 석탄이용의 역사 163 4.4 세계 석탄매장, 생산 및 소비 165 4.4.1 세계 석탄매장 165 4.4.2 세계 석탄생산과 소비 166 4.5 석탄채굴?공정?운송 169 4.6 석탄액화·가스화 (Coal Liquefaction·Gasification) 170 4.6.1 석탄액화·가스기술의 역사 170 4.6.2 석탄이용기술 174 4.6.3 석탄액화의 기술 176 4.6.4 석탄가스화 180 4.7 이산화탄소 포집기술(Carbon Sequestration) 188 참고문헌 191 연습문제192 제5장 천연가스 5.1 천연가스의 매장과 이용193 5.2 LPG연료의 특성 200 5.3 비전통가스(Non-Conventional Gas)203 5.4 천연가스액화기술205 참고문헌 206 연습문제 207 제6장 열역학과 열전달 6.1 열역학의 개요209 6.2 열역학 제 0 법칙210 6.3 열역학 제 1 법칙211 6.4 열역학 제 2 법칙212 6.4.1 열역학 제 2 법칙과 열기관 212 6.4.2 카르노사이클(Carnot Cycle) 214 6.4.3 엔트로피 (Entropy) 218 6.4.4 이상기체에 대한 관계식 223 6.5 열역학 제 3법칙 225 6.6 유효에너지와 무효에너지 225 6.7 열전달의 개요229 6.8 열전달률 방정식 (Equation of Heat Transfer Rate)231 6.8.1 전도(Conduction) 231 6.8.2 대류(Convection) 233 6.8.3 복사(Radiation) 236 6.8.4 열역학과의 관계 236 6.9 에너지의 단위와 차원 237 6.10 에너지 보존법칙의 응용 240 6.10.1 검사체적에 대한 에너지 보존 240 6.10.2 열전달 문제해결 244 심화학습용 참고문헌246 연습문제 246 제7장 기후변화협약과 에너지대책 7.1 지구 온난화현상249 7.1.1 개요 249 7.1.2 지구의 기후를 변화시키는 인자들은 무엇인가? 252 7.1.3 기후변화와 기상은 어떤 관계가 있는가? 257 7.1.4 온실효과와 온실가스 258 7.1.5 지구온난화가 환경에 미치는 영향 260 7.2 국제 기후변화협약266 7.2.1 기후변화협약 (UNFCCC) 266 7.2.2 교토의정서(The Kyoto Protocol) 268 7.2.3 코펜하겐합의(Copenhagen Accord) 270 7.2.4 기후변화협약의 향후 전망 271 7.3 온실가스배출 및 에너지소비 통계자료271 7.4 우리나라의 기후변화협약 대응방안 272 7.5 온실가스의 저감 및 처리기술 275 참고문헌 278 연습문제 279 제8장 신·재생에너지의 일반 8.1 신·재생에너지의 개요 283 8.2 신·재생에너지의 중요성 285 8.3 세계 각국의 신·재생에너지의 산업 현황 288 8.3.1 해외 현황 288 8.3.2 국내 현황 297 8.4 최근 신·재생에너지의 산업 부진과 향후 전망 298 8.4.1 최근 신·재생에너지의 산업 부진 298 8.4.2 향후 신재생에너지의 산업 전망 301 8.5 신재생에너지 의무할당제 304 8.5.1 RPS(Renewable Portfolio Standard) 305 8.5.2 국가별 RPS 동향 306 8.5.3 해외 기업들의 RPS 활용 현황 307 8.5.4 한국의 RPS와 사업기회 308 8.5.5 RPS 도입에 따른 우리의 대책 310 8.6 국내 신·재생에너지 핵심기술 310 참고문헌 314 연습문제 315 제9장 지열·풍력·해양에너지 9.1 지열에너지 317 9.1.1 지열에너지의 개요 317 9.1.2 지열시스템 324 9.1.3 지열원 열펌프 시스템 326 9.1.3 국내외 기술개발 현황 및 동향 331 9.1.4 지열에너지이용의 영향 332 9.2 풍력에너지336 9.2.1 풍력에너지의 개요 336 9.2.2 풍력에너지의 역사 338 9.2.3 풍력발전의 원리와 종류 340 9.2.4 국내외 풍력발전현황 346 9.2.5 국내외 기술 현황 및 시장 전망 352 9.3 해양에너지 357 9.3.1 해양온도차에너지 357 9.3.2 조력 및 조류발전 359 9.3.3 파력(Wave Force) 발전 362 참고문헌 363 연습문제364 제10장 화학전지 10.1 전지 367 10.1.1 전지의 개요 367 10.1.2 전지의 발달 역사 369 10.1.3 전지의 특성 370 10.1.4 2차전지의 산업 372 10.2 연료전지 (Fuel Cell)377 10.2.1 연료전지의 개요 377 10.2.2 연료전지의 발달 역사 378 10.2.3 왜 연료전지가 신재생에너지로서 중요한가? 382 10.2.4 연료전지의 작동원리 386 10.2.5 연료전지의 부품구성 388 10.2.6 연료전지의 특징 391 10.2.7 연료전지의 종류 392 10.2.8 연료전지의 발전 프로세스 404 10.2.9 연료전지의 효율 404 10.2.10 연료전지의 응용 407 10.2.11 국내외 기술?시장 현황 및 전망 411 유용한 화학전지웹사이트 419 추가 자료 및 웹사이트 (Further Reading Books and website)419 참고문헌 420 연습문제 421 제11장 태양광에너지 11.1 개요425 11.2 태양전지의 원리426 11.3 태양전지의 역사 430 11.4 태양광발전시스템431 11.5 태양전지의 종류 434 11.6 국내외 시장 및 기술개발 현황 및 전망 443 11.6.1 최근 시장 동향 443 11.6.2 최근 기술 동향 447 11.6.3 국가별 태양광산업 동향 452 11.7 국내 고효율나노 태양전지의 로드맵 456 참고문헌 460 연습문제 461 제12장 태양열에너지 12.1 개요 463 12.2 태양열발전의 원리와 종류 465 12.2 태양열시스템구성477 12.3 태양열 집열기의 종류 479 12.4 국내외 기술개발 현황 및 동향 482 12.4.1 해외현황 482 12.4.2 국내현황 483 12.6 태양열의 이용 486 12.6.1 자연형 태양열주택 486 12.6.2 설비형태양열주택 487 12.6.3 태양연못 487 참고문헌 489 연습문제 490 제13장 바이오에너지 13.1 개요 491 13.2 바이오에너지499 13.2.1 바이오연료 499 13.2.2 바이오에너지의 기술 503 13.2.3 목재칩 (Wood Chip) 511 13.2.4 조류 바이오연료515 13.3.5 바이오연료와 관련된 최근의 이슈들 522 13.3 국내외 기술개발 및 시장현황 527 13.3.1 해외현황 527 13.3.2 국내현황 532 참고문헌 536 연습문제537 제14장 폐기물에너지 14.1 폐기물에너지의 종류 539 14.2 국내 폐기물 발생 및 처리 현황 542 14.2.1 국내 폐기물 발생 현황 542 14.2.2 국내 폐기물 처리 현황 547 14.3 폐기물에너지의 활용에 관한 기본이론550 14.4 폐기물 연료화556 14.5 혼합폐플라스틱 열분해 유화공정 557 14.5.1 열분해 유화공정의 중요성 557 14.5.1 국내·외 열분해 유화 기술의 현황 561 참고문헌 563 연습문제 564 부록 A 565 부록 B 569 부록 C 571 부록 D 575 부록 E 587 부록 F 599

이 책은 재생가능 자원의 에너지 활용, 신재생에너지활용, 천연자원을 이용하여 탈화석원료화 등 대체에너지 개발 및 더 나아가, 저에너지 사용 기술의 에너지효율화, 온실가스 저감운동과 같은 저탄소녹색성장, 부산물 자원순환에 의한 순환형 사회구축과 같은 생태환경 보존과 같은 경제적 요인으로 인한 환경변화의 에너지 효율화을 위하여 에너지공학의 전공자뿐만 아니라 비전공자들도 쉽게 이해할 수 있도록 에너지공학의 기초적인 개념부터, 열역학과 열전달의 중요한 개념 및 신재생에너지 분야를 총괄적으로 서술하였다.

본서는 학부생들과 대학원생들, 더 나아가 에너지공학의 개념을 이해하고 응용하고자 하는 비전공자들도 쉽게 이해할 수 있도록 노력하였고, 전반적인 에너지 산업과 기술을 폭넓게 다루었으며, 특히, 최신 기술의 동향과 향후 전망을 소개하려고, 국제에너지기구, 미국에너지성, 미국에너지정보청, 미국신재생에너지연구소, 미국에너지연구소 등의 website와 한국에너지기술연구원, 한국에너지관리공단, 한국에너지경제연구원, 특히 LG경제연구소의 최신 자료을 많이 참고하며, 인용하였다. 또한, 가능한 가장 최근의 자료로 업데이트하여 현실과 동떨어지지 않도록 노력하였다. 본서에서는 에너지공학의 중요성이 인구변화와 한정된 자원으로 인한 에너지자원의 고갈이라는 문제에 기반하고 있기에 이를 해결하는 데 필요한 신재생에너지기술이 강조되었다. 필자의 한 사람(전민동)은 독자들에게 강조하고 싶은 것은, 인류에게 가용 에너지자원이 부족한 것처럼 보이지만, 정작 우리에게 부족한 것은 에너지기술에 대한 창조적인 아이디어라고 본다. 즉, 에너지자원은 무궁무진하다고 본다. 또한, 에너지공학의 자료를 준비하면서, 우주와 자연의 광대함과 위대함에 피조물로서 경탄하게 된다. “In the beginning God created the heavens and the earth(Genesis 1:1)”.