지구상에서 가장 낮은 온도를 유지하게 하는 방법이 무엇이 있을 까요?

Question

지구상에서 가장 낮은 온도를 유지하게 하는 방법이 무엇이 있을 까요?

우주공간은 영하 270도 알고 있는데 지구 지표에서는 이 온도를 인위적으로 만들수 있는지

궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

네, 지구에서도 우주공간과 같은 저온을 인위적으로 만들 수 있으며, 이를 가능하게 하는 기술은 저온물리학과 저온공업입니다.

이미 1947년에 영하 270도를 자유자재로 만들 수 있는 헬륨 액화기가 개발되었는데, 이 기기는 헬륨을 액화시키고, 강한 실공 펌프로 감압하여 말씀하신 온도보다 낮은 절대온도 1도 즉, 영하 272.155도를 유지하였으며 절대온도 0.8도까지 온도를 낮출 수 있습니다.

또한, 최근에는 '단열소자법'이라는 기술이 개발되어 절대온도 0.000001도까지 만들 수 있게 되었습니다.

Answer 2

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

대기가 존재하고 태양이 지구를 비추고 있는 한 그렇게 낮게 유지되기는 어렵습니다. 북극, 남극도 영하 100도 이하가 되지 못합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

지구 지표에서 영하 270도와 같이 매우 낮은 온도를 인위적으로 만드는 것은 현재로서는 기술적으로 어렵습니다. 실제로 지구에서 영하 100도 이하의 온도를 달성하는 것은 매우 어렵고 비용이 많이 드는 과정입니다.

1. 절대 온도 척도: 영하 273.15도인 절대 온도 척도에서 영하 270도는 매우 낮은 온도입니다. 이는 분자들의 운동이 거의 없는 매우 낮은 열 운동을 의미합니다. 이러한 온도를 달성하기 위해서는 물질의 분자 운동을 매우 낮추는 것이 필요합니다.

2. 열 전도 제한: 지구의 지표에서는 열 전도가 상대적으로 빠른 속도로 발생합니다. 따라서 주변 환경으로부터 열이 흡수되어 매우 낮은 온도를 유지하기 어렵습니다.

3. 에너지 소모: 매우 낮은 온도를 유지하기 위해서는 많은 양의 에너지가 필요합니다. 현재의 기술로는 이러한 많은 양의 에너지를 효율적으로 공급하기 어렵습니다.

그러나 우주 공간에서는 지구의 대기와 열 전도 경로가 없기 때문에 매우 낮은 온도를 달성할 수 있습니다. 예를 들어, 우주에서 태양계 외부로 나가면 지구의 온도보다 훨씬 낮은 온도에 노출됩니다. 이러한 환경에서는 매우 낮은 온도를 경험할 수 있습니다.