에너지

원자력발전 - 원자력 에너지

산업화가 시작된 이후로 인류는 에너지를 만들어서 사용하기 시작했다. 오늘날 인류는 560EJ(엑사 줄)의 에너지를 연간 사용하고 있다. 실로 막대한 에너지가 아닐 수 없다. 이들 에너지는 대부분 석탄, 석유, 바람, 물, 태양, 그리고 원자력 에너지에서 얻어 필요한 형태로 변환해서 사용한다. 이중 원자력 에너지는 일반 가정용부터 잠수함, 함정에서 사용하는 에너지까지 상대적으로 적은 발전소의 개수에도 많은 에너지 생산량을 차지하고 있다. 이번 시리즈에서는 인류에 어마어마한 에너지를 공급하면서 동시에 엄청난 위험부담을 주고 있는 원자력 에너지, 특히 원자력 발전에 대해 알아보자. 원자력 에너지의 근원 화력에너지는 연료의 화학적 에너지를, 수력에너지는 물의 퍼텐셜 에너지를, 풍력에너지는 바람의 운동에너지를, ..

생물의 에너지 획득

생물에게 에너지란 매우 중요한 존재이다. 생명을 유지하는 모든 대사활동은 기본적으로 에너지를 필요로 하기 때문이다. 숨 쉬는 것, 심장을 뛰게 하는 것, 생각하는 것... 뭐 하나 에너지 없이 가능한 것은 없다. 이 글에서는 생물에게 에너지를 공급하는 세포호흡에 대해 알아보자. 호흡을 통한 에너지의 획득 생명체가 고에너지 물질로부터 에너지를 얻는 과정을 호흡이라고 한다. 호흡은 대표적인 이화 작용이며. 여기서 고에너지 물질에는 탄수화물, 단백질, 지방 등이 포함된다. 호흡은 유산소 호흡과 무산소 호흡으로 나뉜다. 둘의 차이는 이름 그대로 산소를 사용하냐, 사용하지 않느냐이다. 인간은 대부분의 에너지를 유산소 호흡으로 얻지만, 순간적으로 강한 에너지를 사용하거나(역도, 근력운동 등), 산소가 부족한 상황(..

열과 온도

온도란 물체의 뜨겁고 차가운 정도를 나타낸 것이다. 온도가 높다라는 것은 물체가 더 뜨겁다는 것이다. 온도와 비슷하지만, 다른 개념으로 열이 있다. 열은 온도의 이동 정도로 생각하면 편하다. 이 글에서는 열과 온도에 대해 생각해본다. 열이란 과거엔 열이 온도의 변화를 매개하는 것이라고 생각을 하였다. 그래서 열량의 단위인 cal가 따로 있었다. 하지만, 19세기 중엽, 줄(Joul)은 줄 열의 일당량 실험을 통해 열이란 에너지와 같다는 것을 보였다. 양쪽에 매달린 추가 낙하하면 당겨진 실은 회전축을 돌린다. 이는 수조 내부의 물과 마찰을 일으켜 열을 발생시킨다. 이 열의 발생은 수조 내 물의 온도 상승으로 감지할 수 있다. 이 실험은 추가 가지고 있던 퍼텐셜에너지가 물의 온도를 올린 열에너지로 변환되었음..