SCIENCE 3D | 쓸모 있게 쓰인 몫 (에너지 효율)

무슨 일이 일어났나

에너지 효율은 들어간 에너지 가운데 쓸모 있게 얻은 몫으로, 완벽한 효율의 기계라면 쓴 에너지를 모두 쓸모 있는 일로 바꿀 것입니다(EIA).

백열전구는 에너지의 90 % 를 열로, 10 % 만 빛으로 냈습니다(DOE) — 시뮬레이터에서 60 W 를 1 시간(0.0600 kWh) 켜면 빛 21.6 kJ, 열 194 kJ 입니다.

생키 다이어그램은 이렇게 에너지가 갈라져 흐르는 몫을 띠의 굵기로 그린 그림이고, LLNL 은 해마다 미국 전체의 에너지 흐름도를 냅니다.

2024 년 미국 에너지 흐름도에서 쓸모 있게 쓰인 에너지는 34.2 %, 버려진 에너지는 65.8 % 였고(NETL), 사람 몸은 대개 효율이 5 % 보다 낮습니다(EIA).

💡 생활 속 예시

거실 전등을 LED 로 바꾸면 같은 밝기에 전기 요금이 줄어드는 것은, 같은 빛을 내는 데 열로 버리는 몫이 작기 때문입니다.
가전제품에 붙은 에너지 소비 효율 등급 스티커는 같은 일을 하는 데 에너지를 얼마나 덜 쓰는지를 보여 줍니다.
켜 둔 백열전구에 손을 가까이 대 보면(닿지 않게) 뜨거운 것은, 들어간 전기 대부분이 빛이 아니라 열이 되기 때문입니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

백열전구에 넣은 전기는 거의 다 빛이 된다.
미국 에너지부(DOE)에 따르면 백열전구는 에너지의 90 % 를 열로, 10 % 만 빛으로 냈습니다. 출처
사람 몸은 먹은 에너지를 거의 다 움직이는 데 쓴다.
EIA 는 사람 몸이 대개 효율이 5 % 보다 낮다고 설명합니다. 출처

누가 왜 찾았나

로런스 리버모어 국립 연구소(LLNL)는 한 나라가 쓰는 에너지가 어디서 와서 어디로 가는지를 그림 한 장에 담은 에너지 흐름도(생키 다이어그램)를 해마다 내고 있습니다. 미국 에너지부 국립 에너지 기술 연구소(NETL)가 엮은 2024 년 흐름도에서 1 차 에너지 가운데 쓸모 있게 쓰인 몫은 32.21 쿼드릴리언 Btu(34.2 %)였고, 62.02 쿼드릴리언 Btu(65.8 %)는 버려졌습니다. 띠의 굵기만 견주어도 에너지가 어디서 새는지 한눈에 볼 수 있습니다.

확인된 값

완벽한 효율의 기계라면 쓴 에너지를 모두 쓸모 있는 일로 바꿀 것이다 (EIA): all into useful work 출처
사람 몸은 대개 효율이 5 % 보다 낮다 (EIA): 5 % 출처
백열전구는 에너지의 90 % 를 열로, 10 % 만 빛으로 냈다 (DOE): 90 % 출처
2024 년 미국 1 차 에너지 가운데 버려진 에너지(Rejected Energy) — 62.02 QBtu (NETL 흐름도): 65.8 % 출처
2024 년 미국 1 차 에너지 가운데 쓸모 있게 쓰인 에너지(Energy Services) — 32.21 QBtu: 34.2 % 출처
LLNL 은 해마다 에너지 흐름도(생키 다이어그램)를 낸다 (2024 년 판까지): energy flow charts 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 통합과학2 · 환경과 에너지 [10통과2-02-06]
한국 2022 · 과학(초등) · 자원과 에너지 [6과08-03]
잉글랜드 · KS4 Physics: Energy
호주 v9 · AC9S9U05

출처

https://www.eia.gov/energyexplained/what-is-energy/laws-of-energy.php(확인 2026-11-12)
https://www.energy.gov/sites/default/files/2021-08/ES-EE%20Lighting_080921.pdf(확인 2026-11-12)
https://netl.doe.gov/projects/files/NETLEnergyRelatedDiagrams2024Edition_071425.pdf(확인 2026-11-12)
https://flowcharts.llnl.gov/commodities/energy(확인 2026-11-12)

쓸모 있게 쓰인 몫 (에너지 효율)