This content is currently available only in the original Korean. An English translation is in progress.
모습을 바꾸는 에너지 (에너지 전환)
햇빛이 어떻게 휴대폰을 충전하는 전기가 될까요?
무슨 일이 일어났나
에너지는 여러 꼴이 있지만 모두 위치(퍼텐셜) 에너지 아니면 운동 에너지이고(EIA), 화학 에너지는 원자 · 분자의 결합에, 복사 에너지는 가로 파동으로 나아가는 전자기 에너지에 담깁니다(EIA).
자동차 엔진은 휘발유의 화학 에너지를 역학 에너지로 바꾸고, 태양 전지는 햇빛의 복사 에너지를 전기 에너지로 바꿉니다(EIA).
NASA 에 따르면 오늘날 산업 · 상업용 태양 전지판의 효율은 15~23 % 이고, 시뮬레이터에서 효율 0.2 판에 빛 1 kWh 가 들면 0.2 kWh(720 kJ)가 전기가 되고 2.88 MJ 은 전기가 되지 못합니다.
벨 연구소 과학자들이 실리콘으로 만든 첫 6 % 효율 태양 전지(NASA)에 견주면, 같은 빛에서 얻는 전기가 3 배 넘게 늘어난 셈입니다.
📸 진짜 모습
불러오는 중…📸 사진푸른 지구와 검은 우주를 배경으로 펼쳐진 국제 우주 정거장의 태양 전지판입니다.
출처: NASA/JSC · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 아파트 베란다에 단 태양광 판은 햇빛의 복사 에너지를 전기 에너지로 바꿔 집에서 쓰게 합니다.
- 자전거 바퀴로 돌리는 전조등 발전기는 페달을 밟는 다리의 운동 에너지를 전기로, 다시 빛으로 바꿉니다.
- 겨울 캠핑장 장작불은 나무 속 화학 에너지가 타면서 열과 빛으로 바뀌는 모습입니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
에너지는 종류가 셀 수 없이 많아 서로 아무 관계가 없다.
EIA 는 에너지의 꼴이 여럿이지만 모두 위치 에너지 아니면 운동 에너지라고 설명합니다. 꼴이 달라도 서로 바뀔 수 있는 같은 에너지입니다. 출처
누가 왜 찾았나
1958 년 3 월 미국은 처음으로 태양 전기로 움직이는 우주선 뱅가드 1 호를 쏘아 올렸습니다(NASA). NASA 에 따르면 벨 연구소 과학자들은 흔한 재료인 실리콘으로 처음 6 % 효율에 이른 태양 전지를 만들었고, 오늘날 전지판은 같은 기본 설계를 고쳐 15~23 % 에 이릅니다. 빛을 전기로 바꾸는 몫을 조금씩 늘려 온 것이 태양 전지의 역사입니다.
확인된 값
- 에너지는 여러 꼴이 있지만 모두 위치(퍼텐셜) 에너지 아니면 운동 에너지다 (EIA)
- potential or kinetic 출처
- 화학 에너지: 원자 · 분자의 결합에 저장된 에너지
- chemical 출처
- 복사 에너지: 가로 파동으로 나아가는 전자기 에너지
- radiant 출처
- 자동차 엔진은 휘발유의 화학 에너지를 역학 에너지로 바꾼다
- chemical → mechanical 출처
- 태양 전지는 햇빛의 복사 에너지를 전기 에너지로 바꾼다
- radiant → electrical 출처
- 1958 년 3 월 처음 태양 전기로 움직인 우주선 뱅가드 1 호 (NASA)
- 1958 출처
- 오늘날 산업 · 상업용 태양 전지판의 효율 (NASA)
- 15–23 % 출처
- 벨 연구소 과학자들이 실리콘으로 처음 6 % 효율에 이른 태양 전지를 만들었다 (NASA)
- 6 % 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 통합과학2 · 환경과 에너지
- 호주 v9 · AC9S8U05
- 일본 · 中学校 第1分野 (7) 科学技術と人間
- 일본 · 小学校 第6学年 電気の利用
출처
이어서 보기
같은 단원 · 에너지 전환
- 개념에너지 보존 법칙
- 개념쓸모 있게 쓰인 몫 (에너지 효율)
- 개념에너지의 단위 (줄 · 칼로리 · 킬로와트시)
- 왜? 질문우리 몸은 전구 몇 개만큼의 에너지를 쓸까?
- 왜? 질문전기 요금의 1 kWh 는 얼마만큼의 에너지일까?
- 왜? 질문음식 포장에 적힌 칼로리는 원래 무엇을 재는 단위일까?
- 왜? 질문튀던 공이 멈추면 그 에너지는 어디로 갔을까?
- 왜? 질문전기 주전자로 물 1 L 를 끓이는 데는 왜 몇 분이나 걸릴까?
- 왜? 질문손을 비비면 왜 따뜻해질까?
- 왜? 질문에너지는 보존된다는데 왜 아껴 써야 할까?
- 작동 원리자가 발전 손전등
- 실험럼퍼드의 대포 포신 깎기 실험