초전도체에서 나오는 전력0은 무엇을 의미하는건가요?

Question

안녕하세요.

초전도체가 개발되면 전력이 0이 되어서 여러가지를 할 수 있다고 하는데 0의 의미가 궁금합니다.

전력저항?이 0이 되면 무엇이 좋은건지요?

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

0 은 전기저항의 값을 의미합니다.

즉, 저항이 없는 상태를 의미하는 것이지요. 저항이 없다면 열로 손실되는 에너지가 없어서 전력을 최대한으로 사용할 수 있습니다. 이에 따라 기존 제품군들의 출력 향상, 고속 발전기 개발, 자기장 형성에 따른 자기 부상 열차 적용 등의 분야에 쓰이게 되는 것 입니다.

Answer 2

안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.

초전도체는 전기저항이 0인 물질입니다. 일반적인 전도체는 전기저항이 있다 보니 저기가 이동할 때 저항 열로 인한 전력손실이 발생합니다. 심지어 발전소에서 전기를 생산하는 과정에서도 손실의 30~40%가 권선에서 열손실로 인해 발생합니다. 그런데 선재를 초전도체로 만들 수 있다면 그런 손실을 줄일 수 있는 것이죠. 전기저항이 없어지면 전기장치를 사용할 때 열 발생도 없어질 수 있겠죠. 그러면 장비를 냉각하기 위해서 설치하는 냉각장비가 없어지거나 매우 축소될 수 있고, 장비 전체 크기를 줄일 수 있습니다. 그리고, 발열로 인한 성능저하도 없어질 수 있습니다. 슈퍼컴퓨터의 경우 발열이 줄어들면 반응속도가 더빨라질 것입니다. 전기저항에 의한 전력손실이 줄어들면 배터리의 크기도 축소시킬 수 있습니다. 그러면서도 더 오래 사용할 수도 있습니다. 이렇듯 전기저항이 0인 것으로도 전기분야에 있어서 효율성이 매우 높아지는 것을 알 수 있습니다.

그 외에도 초전도체의 특성 중 자기장과 반대 방향으로 자기장을 형성해서 자석과 같은 자성체에 올려두면 공중에 떠오르게 됩니다. 마찰저항을 없앨 수 있기 때문에 기존 쿄통수단 보다 더 빠르게 이동할 수 있는 자기부상열차나 초전도체로 만든 베어링을 통한 풍력 터빈 출력 향상, 고속발전기 개발 등 여러 효과를 기대해볼 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

간단한 예로 전기가 이동을 하기 위해선 전선이 필요하고 이 전선에는 아무리 잘만들어도 저항이 있습니다.

저항은 곧 전력 손실이라고 이야기 할수 있습니다.

이런 상황에서 저항이 0인 물질이 사용된다고 하면 전기가 이동중에 전력손실이 없게 된다는 뜻입니다.

이는 많은 사업영역에 매우 큰 변화를 줄수 있는것으로 알고 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전력0이라는 말은 전기저항이 0이라는 말입니다. 전기저항이 0이라는 말은 전류가 흐를때 원자의 진동이 발생되지 않아서 전기 저항이 0이되면서 발열이 발생되지 않는다는 말입니다. 쉽게 말해서 전기제품에 전류가 흐를때 발열등이 발생되지 않는 다는 것이고 또한 전류가 전기저항에 의해서 손실되지 않는 다는 말입니다. 따라서 전기저항이 0이 되면 발열이 발생되지 않게 되서 전자 제품의 냉각장치들이 없어지게 되고 그럼 제품의 가격이 내려가게 됩니다. 또한 전기저항이 0이 되면 그 성질을 이용해서 강한자기장을 이용해서 자기부상열차등을 손쉽게 만들수 있는 것입니다.

Answer 5

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

초전도체는 전기 저항이 0인 물질입니다. 전기 저항이 0이면 전류가 전혀 손실 없이 흐를 수 있습니다. 이로 인해 초전도체는 기존의 전기 기술을 혁신적으로 바꿀 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 초전도체를 사용하면 전기 에너지를 저장하고 전송하는 효율을 크게 높일 수 있습니다. 또한 초전도체를 사용하면 초고속 컴퓨터와 초고속 통신 장비를 개발할 수 있습니다. 또한 초전도체를 사용하면 자기부상열차와 같은 새로운 운송 수단을 개발할 수 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

초전도체는 말 그대로 전기저항성이 0이되는 물질이기때문에, 전자가 이동할 때 원자핵과 부딪히지 않으면서 발생하던 열에너지가 사라지게됩니다.

결국 전기기계장치를 사용할 때 발열이없거나 전력손실을 없앨수있습니다.

Answer 7

초전도체는 특정한 온도에서 전기 저항이 거의 제로에 가깝게 감소하는 물질을 가리킵니다. 이러한 물질들은 "영(Zero) 전기 저항" 또는 "전력 손실 없는 전도체"로서 높은 전기 전도성을 가지며, 전류가 흐를 때 전기 저항이 거의 없는 상태를 의미합니다. 이것이 왜 중요하며 어떤 의미를 가지는지 살펴보겠습니다.

전력 손실이 없는 상태에서의 여러 이점:

1. 에너지 효율성: 전기 저항이 없는 초전도체를 사용하면 전류를 흘려보낼 때 에너지 손실이 거의 없게 됩니다. 따라서 전력 공급 시스템이 더 효율적으로 동작하게 되며, 에너지 낭비가 줄어듭니다.

2. 전력 손실 감소: 전력은 전기 저항을 통해 손실되는데, 초전도체의 전기 저항이 없으면 전력 손실이 거의 없게 됩니다. 이는 전력 전송 및 배포 네트워크에서의 에너지 효율성을 증가시킵니다.

3. 고강도 자기장 생성: 초전도체는 강력한 자기장을 생성할 수 있습니다. 이를 활용하여 자기 공학, 의료 영상 촬영 (MRI), 고에너지 물리 실험 등에서 유용하게 사용됩니다.

4. 전기 기기 성능 향상: 초전도체를 이용하여 전기 기기와 전자 장치를 만들면 전류 흐름이 원활하게 이루어지므로 기기의 성능이 향상될 수 있습니다.

하지만 초전도체는 일반적으로 매우 낮은 온도에서만 그 특성을 나타내므로, 이러한 온도를 유지하는 것이 어렵고 비용이 많이 듭니다. 이러한 제한 때문에 초전도체의 활용은 일상적인 응용보다는 고급 연구 및 특수한 분야에서 주로 이루어지며, 현재까지는 여전히 연구와 개발이 진행 중인 분야입니다.

Answer 8

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

초전도체에서 나오는 전력 0은 초전도체가 전기 저항이 없는 상태에서 전류가 흐를 때, 전력 손실이 없음을 의미합니다.