안녕하세요. 공학박사입니다. 강인석 전문가입니다.
Q. 태양광, 풍력발전으로 생산된 전기를 저장할수있는방법은 없는건가요??
안녕하세요. 강인석 박사입니다.현재 일반적으로 태양광 및 풍력을 통해 발전한 전기를 저장하는 방법으로는 다음과 같습니다.- 양수 발전: 태양광 및 풍력으로 발전되어 남은 전기로 펌프를 돌려 높은 위치에 물을 저장하였다 전기가 모자르면 높은 위치의 물을 흘러내려 터빈을 돌려 다시 발전하는 방법입니다.- 압축 공기 에너지 저장 방식: 태양광 및 풍력으로 발전되어 남은 전기로 압축기를 가동하여 공기를 압축하여 저장하였다 전기가 모자르면 이 압축 공기를 유동시켜 터빈을 돌려 다시 발전하는 방법입니다. - 2차전지 저장: 흔히 배터리라고 하는 전기 저장 장치에 남는 전기를 저장하였다 전기가 모자르면 배터리로부터 전기를 빼 쓰는 방법입니다.- 수전해 방식: 태양광 및 풍력으로 발전되어 남은 전기로 물을 분해하여 수소를 생산하여 저장하였다 전기가 모자르면 저장한 수소를 사용하여 연료전지를 가동해 다시 전기를 발전하는 방법입니다. 이상 모든 방식에는 에너지 손실과 설비 투자, 설치 여건, 환경 등 여러가지 고려해야 할 사항들이 많으며 가장 경제적이고 효율적인 방법을 사용하는 것이 정답입니다.
Q. 전기차에 비해 수소차 보급이 많이 늘지 않는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 강인석 박사입니다.우선 원리부터 설명 드리죠. 순수 전기차는 배터리로만 구동하는 자동차입니다. 그러다 보니 모터가 있어야 하고 배터리로 부터 전기를 받아 모터를 구동하여 움직이는 자동차입니다. 그러다 보니 핵심 기술이 배터리이구요. 그러다보니 요즘 LG에너지솔루션이라는 회사가 상장하여 이슈가 되었죠... ㅎㅎ 수소차는 연료전지로 구동하는 자동차입니다. 연료전지가 구동하려면 수소와 공기가 필요하죠. 즉 연료전지 양극 측에 수소가 공급되고 음극에 공기가 공급되면 양극과 음극 사이에 있는 막을 통해 수소 이온이 양극에서 음극으로 이동하면서 전기가 발생되고 이를 통해 모터를 구동하는 자동차입니다. 연료전지에 대한 자세한 기술적 설명은 인터넷을 찾아 보시면 더욱 도움이 되실 것입니다.기술적 장벽이 현재 시점에서 볼 때 배터리 보다는 연료전지가 매우 높습니다. 또한 가격도 매우 비싸구요... 또한 전기 충전소 건립은 기술적으로나 경제적으로 쉽지만 수소 충전소는 매우 어렵습니다. 이러다 보니 수소 자동차가 보급에 어려움이 따릅니다. 한국의 입장에서는 전기 자동차의 기술적 장벽이 낮아 중국과 경쟁하는 것이 현실적으로 어려울 수 있기 때문에 개인적 생각으로는 수소 자동차가 대세가 되기를 원하지만(현대차가 수소차로 요즘 잘 나가죠...ㅎㅎ) 궁극적으로는 전기차가 대세가 되지 않을까 생각합니다. 그리고 전기 충전소는 연료전지를 사용하여 발전하는 충전소가 대세가 되지 않을까 생각됩니다. 하지만 미래에 어떻게 될지는 장담은 못 합니다. ㅎㅎ 여러가지 고려해야 할 요인들이 상존하기 때문이죠.... 이해하는데 도움이 되시길 빕니다.
Q. 달과 해가 같이 보이는 현상의 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 강인석 박사입니다.달은 스스로 빛을 내지 못합니다. 그러므로 태양에서 오는 빛이 반사되어 우리 눈에 보이는 것이 죠. 그런데 달이 지구를 기준으로 태양과 반대편에 있으면 달을 볼 수 있는 지구의 사람들은 밤 시간을 보내고 있는 사람들이고 달은 태양 빛을 받아 반사하므로 지구에서 볼 수 있는 것입니다. 뿐만 아니라 밤에 달이 지구를 기준으로 해와 반대편에 있으면 태양의 빛이 달에서 반사하는 빛에 영향을 거의 주지 않기 때문에 선명하게 달을 볼 수 있는 것입니다. 그런데 낮에는 지구를 기준으로 달이 태양의 반대편에 있으면(우리가 서 있는 지구 반대편에 달이 있을 경우) 당연히 달을 볼 수가 없지만 우리가 서 있는 수직선을 기준으로 달이 대략 90도 내에 있으면 볼 수는 있습니다. 하지만 태양과 달 간의 각도에 따라 태양 빛의 영향도와 달의 태양 빛 반사도가 달라지며 우리가 보는 달의 선명도가 달라집니다. 해가 동쪽에서 떠오를 때 달이 만약 서쪽 편 하늘에 있으면 그 선명도가 상대적으로 높고, 달이 동쪽 편으로 가깝게 있을수록 그 선명도가 떨어지겠죠. 그러므로 낮에는 해가 뜰 때나 아침 경에 서쪽 편 하늘에 달이 있거나 해가 질 때나 오후 늦게 동쪽 편 하늘에 달이 있는 경우 태양 빛이 상대적으로 영향이 적어 밤에 보는 달보다 상대적으로 덜 선명한 정도로 달을 볼 수가 있는 것입니다. 질문에 답이 되셨는지 모르겠습니다.
Q. 구름운동에서 마찰이없을때 가능한가요
안녕하세요. 강인석 박사입니다.엔진과 같은 동력에너지가 주어지든가 위치 에너지가 있든지 해야 구름 또는 회전 운동은 일어 날 수 있습니다. 그리고 마찰이 없어도 동력에너지가 주어지면 회전 운동은 할 수 있습니다. 경사진 곳에서 구형의 물체를 놓는다고 가정하였을 때 위치 에너지에 의해서 구름 운동이 유발될려면 바닥과의 마찰이 있어야 합니다. 그렇지 않으면 회전이 없이 미끄러지겠죠. 또한 마찰에는 바닥 면과의 마찰도 있지만 공기와의 마찰도 있습니다. 바닥과의 마찰이 없다면 공기와의 마찰로 인하여 이 또한 회전 운동이 생깁니다. 일단 위치에너지를 가지고 있는 구형 물체가 경사진 바닥면과의 마찰로 인하여 구름 운동(공기와의 마찰력은 바닥 면과의 마찰에 비해 상대적으로 매우 적으므로 무시) 을 하던 중 마찰이 없는 바닥면에 진입하면 관성에 의하여 계속된 회전은 하지만 궁극적으로 경사진 면이 무한데로 길다면 이 때는 공기와의 마찰력을 무시할 수 없고 공기와의 마찰로 인하여 결국은 회전은 멈추게 되고 미끄러져 내려가게 됩니다. 이해하시는데 조금이나마 도움이 되시길....
Q. 중력에 따라 몸무게가 달라지는 건가요?
안녕하세요. 강인석 박사입니다.중력에 따라 몸무게는 달라집니다.행성의 질량과 사람의 질량에 대하여 중력은 모두 비례합니다.그리고 행성의 중앙에서 부터 사람까지의 거리의 제곱에 반비례합니다. 중력과 관련된 다른 분들의 질문들도 있으므로 이에 관련된 답변을 더 참고적으로 찾아 보시면 더 도움이 되실 것 같습니다.