모습을 바꾸는 에너지 (에너지 전환)
Energy transformations
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)
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