수력 발전

Hydroelectric power

댐에 가둔 물은 어떻게 전기가 될까요?

무슨 일이 일어났나

댐 안의 물은 중력으로 수압관을 따라 떨어지며, 관 끝의 터빈 날개를 돌립니다. 터빈 축은 위의 발전기로 이어져 전기를 만듭니다(미국 지질조사국).

시뮬레이터에서 물이 100 m 떨어지며 1 초에 100 m³ 씩 흐르고 효율이 90 % 이면 발전 일률은 88.3 MW, 떨어진 물의 빠르기는 44.3 m/s 입니다. 높이를 200 m 로 두 배 하면 177 MW 로 두 배가 됩니다.

1880 년 미국 그랜드래피즈에서 물 터빈에 이은 발전기(다이너모)가 극장과 가게에 전기를 댔고, 1881 년에는 나이아가라 폭포 제분소의 터빈 발전기가 가로등을 밝혔습니다(미국 에너지부).

미국 발전량 가운데 수력의 몫은 1940 년 40 % 였지만, 2022 년 일반 수력은 약 6 % 입니다.

📸 진짜 모습

미국 후버 댐은 미드호의 물을 가두어 둘레 지역에 마실 물과 수력 발전 전기를 보냅니다. — 미국 후버 댐은 미드호의 물을 가두어 둘레 지역에 마실 물과 수력 발전 전기를 보냅니다.
출처: USGS · 퍼블릭 도메인 · USGS 원본 ↗

💡 생활 속 예시

물레방아가 떨어지는 물에 도는 것도 물의 위치 에너지를 회전으로 바꾸는 같은 원리입니다.
장마 뒤 댐이 수문을 열면 물이 세차게 뿜어져 나오는데, 높은 곳의 물이 떨어지며 빨라졌기 때문입니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

댐 · 저수지 — 물을 높은 곳에 가둬 위치 에너지를 모아 둡니다.
수문 · 수압관 — 물을 터빈까지 떨어뜨리는 길이며, 흐르는 양을 조절합니다.
터빈 — 떨어진 물에 밀려 날개와 축이 돕니다.
발전기 — 터빈 축의 회전으로 전기를 만듭니다.
방수로 — 일을 마친 물을 강 아래쪽으로 내보냅니다.

수문을 열면 저수지 물이 수압관으로 들어갑니다.
물이 떨어지며 빨라져 터빈 날개를 세게 밉니다.
터빈 축이 위의 발전기를 돌려 전기가 생깁니다.
물은 방수로로 빠져 강으로 돌아갑니다.

확인된 값

댐 안의 물은 중력으로 수압관(penstock)을 따라 떨어진다: falls through the penstock 출처
수압관 끝의 터빈 날개가 흐르는 물에 돌아간다: turbine turned by water 출처
터빈 축이 위의 발전기로 이어져 전기를 만든다: shaft → generator 출처
물 터빈으로 돌린 발전기(다이너모)가 미국 그랜드래피즈의 극장 · 가게에 전기를 댄 해: 1880 출처
나이아가라 폭포 제분소의 터빈 발전기가 가로등에 전기를 댄 해: 1881 출처
후버 댐 완공 — 미국 네바다 · 애리조나 경계 콜로라도강: 1936 출처
1940 미국 발전량 가운데 수력의 몫 — 40 %: 40 % 출처
2022 미국 발전량 가운데 일반 수력의 몫 — 약 6 %: 6 % 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 통합과학2 · 환경과 에너지 [10통과2-02-05]
한국 2022 · 과학(초등) · 자원과 에너지 [6과08-02]

출처

https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/hydroelectric-power-how-it-works(확인 2026-11-12)
https://www.energy.gov/eere/water/history-hydropower(확인 2026-11-12)
https://www.eia.gov/energyexplained/electricity/how-electricity-is-generated.php(확인 2026-11-12)

이어서 보기

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