친환경 전기에너지 발전 정책 게임 매뉴얼

학년    반    번   이름 :

게임배경 : 전 세계적인 이산화탄소 배출 규제 및 자동차 매연 감축 협정으로 인해 전기 발전 산업은 딜레마에 빠져 있습니다. 환경 규제를 피하기 위해서는 친환경적인 발전을 하면 되겠지만 생산단가가 너무 비싸 이익을 낼 수가 없기 때문입니다. 그나마 잘 운영만 된다면 환경 오염은 덜하면서 저렴한 가격에 전기를 생산해낼 수 있었던 원자력 발전마저 2011년 일본 원전 폭발 사고로 안전성에 의문이 제기되어 원전 폐기 정책을 펴고 있는 중입니다. 태양광과 풍력 등의 신재생에너지는 아직까지는 생산단가가 너무 비싸지만 어쩔 수 없이 손해를 감수하고서라도 친환경으로의 에너지 정책 전환을 해야 할 지도 모릅니다. 더구나 2030년에는 전기자동차만 허용되도록 예고 되고 있어 전기 사용량은 나날이 증가할 것으로 예상됩니다. 이렇게 복잡한 전기 생산과 사용 문제를 해결하기 위한 가장 효율적인 발전 포트폴리오는 어떻게 될까요?

[표1] 2021년부터 2030년까지 예상되는 최대 전력 소비량 (년 3% 상승으로 가정)

	년간증가율 (%)	2021년	2022년	2023년	2024년	2025년	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년
예상 최대 전력소비량(TWh)	년 3% 상승	637	656	676	696	717	739	761	784	808	832

[표2] 2021년부터 2030년까지 예상되는 전기 판매 가격(전기요금). 전기 판매가격(전기요금)을 매년 2%, 4%, 6%, 8%, 10% 등으로 다르게 증가시켰습니다.

	년간증가율 (%)	2021년	2022년	2023년	2024년	2025년	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년
전기 판매가격(원/Kwh)-1반	년 2% 상승	75	77	79	81	83	85	87	89	91	93
전기 판매가격(원/Kwh)-2반	년 4% 상승	75	78	82	86	90	94	98	102	107	112
전기 판매가격(원/Kwh)-3반	년 6% 상승	75	80	85	91	97	103	110	117	125	133
전기 판매가격(원/Kwh)-4반	년 8% 상승	75	81	88	96	104	113	123	133	144	156
전기 판매가격(원/Kwh)-5반	년 10% 상승	75	83	92	102	113	125	138	152	168	185

[표3] 2021년 ~ 2030년 동안 예상되는 각 발전 방식별 발전단가입니다.

녹색에너지 전략연구소 기준		2021년	2022년	2023년	2024년	2025년	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년	10년간	년간 평균 변동률(%)
												변동률(%)
발전단가	원자력	45	50	56	62	69	77	85	95	105	117	160	11.2
	석탄	64	67	70	73	76	79	82	86	90	93	46	4.3
	태양광	115	112	108	105	102	99	96	94	91	88	-23	-2.9
	육상 풍력	113	112	111	110	109	109	108	107	106	105	-7	-0.8
	천연가스	122	120	118	116	113	111	109	107	105	104	-16	-1.8

[표4] 발전방식별 생산단가, 온실가스 배출량, 미세먼지 배출량, 방사능 위험도 증가 비율

발전방식	온실가스 배출	미세먼지 배출	방사능 위험도 증가
원자력	3	3	100
석탄	85	100	0
태양광	6	1	0
풍력	2	1	0
천연가스	55	21	0

[표5] 미세먼지와 지구온난화, 방사능의 경보단계와 한계치입니다. 미세먼지와 지구온난화, 방사능이 한계치를 넘으면 회복불능이 되고 지구는 멸망하게 됩니다. 참고로, 인원수에 따라 아래 한계치 값은 임의로 변동될 수 있습니다.

	회복 불능(지구멸망) 인원수에 따라 아래 값은 임의로 변동될 수 있습니다.
지구온난화로 인한 지구 멸망 한계치
미세먼지로 인한 지구 멸망 한계치
방사능 위험으로 인한 지구 멸망 한계치

게임방법 : 매 라운드에 각 팀(나라)은 해당 년도의 예상 최대 전력 소비량을 넘도록 5가지 발전 방식의 발전량을 입력합니다.

☞ 자신의 팀의 발전 이익을 최대로 남기는 것이 가장 중요하므로, 매 라운드에 전기 요금보다 낮은 발전 방식을 중심으로 전기를 생산하면 됩니다. 예를 들어, 전기요금이 75원이라면 원자력 45원, 석탄 64원 등으로 전력을 생산해야 많은 이익을 남길 것입니다. 그러나 원자력과 석탄으로만 전기생산을 충당한다면 방사능 오염도 증가와  온실가스, 미세먼지 배출이 늘어나겠지요..그러면 지구가 멸망하게 될 것입니다.

☞ 자기 팀의 해당 라운드의 발전량이 예상 최대 전력 소비량에 미달하면 블랙아웃이 발생하여 부족한 전기 x 100에 해당하는 손해배상금을 벌금 형태로 물게 됩니다.

☞ 해당 라운드의 발전량을 초과한 경우도 초과 생산한 전기는 사라지게 되므로 반드시 전기 생산량을 해당 년도의 최대 전력 소비량과 똑같이 맞추도록 합니다.

우승조건 : 누적된 전기 생산으로 인한 총이익이 가장 높은 팀 순서로 우승입니다. 단, 미세먼지, 지구온난화, 방사능으로 지구 멸망 등이 발생했을 때는 즉시 라운드는 종료되면 아래와 같은 방식으로 우승팀이 정해집니다.

(1) 미세먼지 과다로 지구 멸망이 초래되었을 때 : 미세먼지를 가장 적게 배출한 두 팀 순서로 우승입니다. 단, 총 이익이 반드시 (+)이어야 합니다.

(2) 지구온난화로 지구 멸망이 초래되었을 때 : 지구 온난화 기여량이 가장 적은 두 팀 순서로 우승입니다. 단, 총 이익이 반드시 (+)이어야 합니다.

(3) 방사능 위험으로 지구 멸망이 초래되었을 때 : 방사능 위험도 기여량이 가장 적은 두 팀 순서로 우승입니다. 단, 총 이익이 반드시 (+)이어야 합니다.

반복 시행 : 전기요금 상승률을 2%, 4%, 6%, 8%, 10% 등으로 다양하게 변경해가면서 시행할 수 있습니다. 그리고 각 전기요금 상승률에 따라 각 발전 방식의 선택이 어떻게 달라졌는 지 통계표를 통해 확인합니다.

활동지1

친환경 전기에너지 발전 정책 게임 사전 활동지

학년    반    번     이름:               (  )팀

☞ 각 발전 방식에 있어서 가장 큰 장점과 단점은 무엇인 지에 대해서 각각 1, 2가지씩만 쓰시오. (인터넷 검색 가능)

원자력	장점
	단점
석탄	장점
	단점
태양광	장점
	단점
풍력	장점
	단점
천연가스	장점
	단점

☞ 아래 표에 자기(팀)가 매 라운드마다 각 발전 방식마다의 최적의 발전량이라고 생각되는 전기 생산량을 기록합니다.

***자기에게 해당되는 전기판매가격을 적습니다. 그리고 (전기판매가격 – 발전단가)를 기록합니다. (+)값이 크다면, 해당 발전 방식으로 전기를 많이 생산할수록 이익이 클 것입니다. 각 발전방식별 전기생산량을 얼마로 할지 현명하게 판단하여 적습니다.

***되도록 ‘5가지 발전방식의 전기 생산 총량’을 해당 년도의 ‘예상 최대 전력 소비량’과 똑같이 맞추도록 합니다. 맞추지 않으면 벌금 부과.

***매 라운드에 발전방식별 전기생산량에 따라 전기생산이익, 미세먼지 배출량, 지구온난화 기여량, 방사능 위험도 증가량이 누적됩니다.

라운드	1라운드					2라운드					3라운드					4라운드					5라운드
년도	2021년					2022년					2023년					2024년					2025년
전기판매가격 년 (6)% 상승	75
예상 최대 전력 소비량	637					656					676					696					717
	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스
전기판매가격-발전단가 (±)
전기생산량

발전방식	온실가스 배출	미세먼지 배출	방사능 위험도 증가
원자력	1	1	100
석탄	99	228	0
태양광	6	1	0
풍력	2	1	0
천연가스	55	11	0

예상 발전 단가	2021년	2022년	2023년	2024년	2025년
원자력	45	50	56	62	69
석탄	64	67	70	73	76
태양광	115	112	108	105	102
육상 풍력	113	112	111	110	109
천연가스	122	120	118	116	113

라운드	6라운드					7라운드					8라운드					9라운드					10라운드
년도	2026년					2027년					2028년					2029년					2030년
전기판매가격 년 ( )% 상승
예상 최대 전력 소비량	739					761					784					808					832
	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스
전기판매가격-발전단가 (±)
전기생산량

발전방식	온실가스 배출	미세먼지 배출	방사능 위험도 증가
원자력	1	1	100
석탄	99	228	0
태양광	6	1	0
풍력	2	1	0
천연가스	55	11	0

예상 발전 단가	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년
원자력	77	85	95	105	117
석탄	79	82	86	90	93
태양광	99	96	94	91	88
육상 풍력	109	108	107	106	105
천연가스	111	109	107	105	104

활동지2

친환경 전기에너지 발전 정책 게임을 한 후~~

학년    반    번          이름:

1. 게임의 결과는 어떻게 나왔는가? 나는(우리 팀은) 어떤 전략으로 임했는 지에 대한 전략과 전략에 따른 행동을 서술하시오. (전략의 예 : 이익 중시, 지구온난화 방지, 미세먼지를 적게, 방사능 오염 적게 등)

게임의 결과 :

나(우리팀)의 전략 :

전략에 따른 행동 :

전략과 게임 결과가 달랐다면 그 이유는?

2. 전기요금 인상률이 2% 상승일 때와 10% 상승일 때, 다음에 제시한 두 개의 발전 방식은 10년 동안 이익인지, 손해인지 쓰시오.

(발전 생산단가가 전기 판매가격(전기요금)보다 크다면 손해이므로 손해액을 –를 붙여 적고, 작다면 이익으므로 이익값을 +값으로 적습니다.)

[전기요금 인상률이 매년 2% 상승할 때]

		년간증가율(%)	2021년	2022년	2023년	2024년	2025년	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년
전기 판매가격(원/Kwh)		년 2% 상승	75	77	79	81	83	85	87	89	91	93
원자력	발전단가		45	50	56	62	69	77	85	95	105	117
	전기판매가격-발전단가 (±)
(전기판매가격-발전단가)는 계속 흑자/적자인가? 또는 게속 흑자/적자이다가 어느 해에 흑자/적자로 전환되는가?			☞
태양광	발전단가		115	112	108	105	102	99	96	94	91	88
	전기판매가격-발전단가 (±)
(전기판매가격-발전단가)는 계속 흑자/적자인가? 또는 게속 흑자/적자이다가 어느 해에 흑자/적자로 전환되는가?			☞

		년간증가율 (%)	2021년	2022년	2023년	2024년	2025년	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년
전기 판매가격(원/Kwh)		년 2% 상승	75	77	79	81	83	85	87	89	91	93
풍력	발전단가		113	112	111	110	109	109	108	107	106	105
	전기판매가격-발전단가 (±)
(전기판매가격-발전단가)는 계속 흑자/적자인가? 또는 게속 흑자/적자이다가 어느 해에 흑자/적자로 전환되는가?			☞
가스	발전단가		122	120	118	116	113	111	109	107	105	104
	전기판매가격-발전단가 (±)
(전기판매가격-발전단가)는 계속 흑자/적자인가? 또는 게속 흑자/적자이다가 어느 해에 흑자/적자로 전환되는가?			☞

[전기요금 인상률이 매년 10% 상승할 때]

		년간증가율 (%)	2021년	2022년	2023년	2024년	2025년	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년
전기 판매가격(원/Kwh)		년 10% 상승	75	83	92	102	113	125	138	152	168	185
원자력	발전단가		45	50	56	62	69	77	85	95	105	117
	전기판매가격-발전단가 (±)
(전기판매가격-발전단가)는 계속 흑자/적자인가? 또는 게속 흑자/적자이다가 어느 해에 흑자/적자로 전환되는가?			☞
태양광	발전단가		115	112	108	105	102	99	96	94	91	88
	전기판매가격-발전단가 (±)
(전기판매가격-발전단가)는 계속 흑자/적자인가? 또는 게속 흑자/적자이다가 어느 해에 흑자/적자로 전환되는가?			☞

		년간증가율 (%)	2021년	2022년	2023년	2024년	2025년	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년
전기 판매가격(원/Kwh)		년 10% 상승	75	83	92	102	113	125	138	152	168	185
풍력	발전단가		113	112	111	110	109	109	108	107	106	105
	전기판매가격-발전단가 (±)
(전기판매가격-발전단가)는 계속 흑자/적자인가? 또는 게속 흑자/적자이다가 어느 해에 흑자/적자로 전환되는가?			☞
가스	발전단가		122	120	118	116	113	111	109	107	105	104
	전기판매가격-발전단가 (±)
(전기판매가격-발전단가)는 계속 흑자/적자인가? 또는 게속 흑자/적자이다가 어느 해에 흑자/적자로 전환되는가?			☞

3. 이 게임 활동의 결과 미세먼지나 지구온난화, 방사능 등으로 지구 멸망의 단계에까지 이르는 경우가 자주 발생합니다. 실제 생활에서도 결국 지구 멸망으로 귀결될 것이라고 생각하는가? 아니면 지구 멸망에 이르지 않을 것이라고 생각하는가? 자신의 의견을 반대쪽 주장에 대하여 반박하는 형태로 논리적으로 서술하시오.

의견
근거1
근거2
근거3
결론

4. 2번에 따르면, 앞으로 친환경 에너지(태양광, 풍력)를 권장하려고 할 때, 전기요금은 크게 증가할 것으로 예상된다. 친환경을 이유로 전기요금이 크게 증가하는 것에 대하여 찬성하는가? 반대하는가? 자신의 의견을 반대쪽 주장에 대하여 반박하는 형태로 논리적으로 서술하시오.

주장
근거1
근거2
근거3
결론

5. 친환경 에너지(태양광, 풍력)를 권장하려고 할 때, 원자력 발전은 어떻게 해야 한다고 생각하는가? 단계적으로 폐지해야 된다고 생각하는가? 아니면 계속 유지해야 한다고 생각하는가? 자신의 의견을 반대쪽 주장에 대하여 반박하는 형태로 논리적으로 서술하시오.

주장
근거1
근거2
근거3
결론

1. 자기 팀의 1라운드부터 10라운드까지의 이익금, 지구온난화, 미세먼지, 방사능의 변화를 표에 적은 후, 아래 그래프로 그리시오.

활동지3

친환경 전기에너지 발전 게임을 한 후~~

학년    반    번          이름:

라운드	1라운드	2라운드	3라운드	4라운드	5라운드	6라운드	7라운드	8라운드	9라운드	10라운드
이익금
지구온난화
미세먼지
방사능

이
익
금
							라운드

지
구
온
난
화
							라운드

미
세
먼
지
							라운드

방
사
능
							라운드

2. 4개의 그래프 비교 분석을 통해 발견되는 특징적인 내용을 서술하시오.

3. 현재 지구는 지구 온난화, 미세먼지, 플라스틱 쓰레기 문제 등의 많은 환경 문제에 봉착해 있다. 이것은 인간활동으로 야기된 문제이다. 그런데 전 세계는 이런 문제들에 대해 신속한 대처를 하지 못하고 있다. 왜 환경 문제에 대한 인간의 대처가 신속하지 못하다고 생각하는가? 이에 대한 해결책은 무엇이라고 생각하는가? 자신의 생각을 2가지로 나누어 논리적으로 서술하시오.

해결책1
해결책2

4. 전 세계적인 이산화탄소 배출 규제 및 자동차 매연 감축 협정으로 인해 유럽은 2021년부터 가솔린, 디젤 자동차를 판매할 때마다 벌금을 부과하고, 되도록 전기자동차 구입을 유도한다고 합니다. 이처럼 앞으로 각국의 전기 소비는 폭발적으로 늘어날 것으로 예측됩니다. 2021년부터 3~4년 단위로 2030년까지 원자력, 석탄, 태양광, 풍력, 천연가스 등의 전기 생산을 어떻게 해야 하는 지에 대하여 아래 표에 5가지 발전의 %를 대략적으로 적으시오. (합이 100%가 되도록 하시오.) 그리고 그렇게 표현한 이유를 논리적으로 서술하시오.

년도	2021년 ~ 2023년					2024년 ~ 2026년					2027년 ~ 2030년
발전방식	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스	원자력	석탄	태양광	풍력	가스
전기생산량 (%)