번개를 전기에너지로 활용할 수 있나요?
번개를 전기에너지로 활용한다면 대체에너지로써 유용할 것 같은데
번개를 전기에너지로 사용하는 방법이 있는지 궁금합니다!
번개(혹은 벼락)가 공급하는 전력량은 얼마나 될까요? 번개는 광속(빛의 속도)의 10분의 1 정도로 빠르며 벼락이 지나간 주변 온도는 2만 7000도로 태양 표면 온도의 4배나 된답니다. 또 전압은 1억~10억 볼트, 전류는 수만 암페어에 이르지요.
실제로 번개가 한 번 내리칠 때 발생하는 전기 에너지는 100W 짜리 전구 10만 개를 약 1시간 동안 켤 수 있는 전력량(1시간당 1만 kWh)과 같습니다. 굉장히 훌륭한 에너지 자원이죠. 하지만 이러한 번개를 전기 에너지로 사용하기에는 몇 가지 제약이 존재합니다.
첫 번째, 번개는 빠르게 사라지기 때문에 꾸준한 전력 생산이 불가능합니다. 실제 번개의 지속 시간은 최대 100분의 1초 정도로 매우 짧답니다. 인간이 세운 발전소를 대체하려면 1분에 한번 이상은 벼락이 쳐야해요.
두 번째, 번개 에너지를 붙잡아서 저장하기가 어렵습니다. 번개 에너지를 온전하게 잡기 위해선 전기저항이 0에 가까운 초전도 저장 장치가 필요한데요. 하지만 이런 저장 장치는 아직 생산이 불가능하답니다.
마지막으로, 벼락이 칠 위치를 예측하기 어렵다는 점입니다. 벼락이 일정한 장소에 쳐야 그 곳에 발전소를 세울 수 있는데, 최신 기상 기술로도 장소 예측이 불가능하죠.
번개가 지닌 엄청난 에너지를 저장, 활용하기 위한 노력은 전세계적으로 계속되고 있습니다. 국내 UNIST(울산과학기술원) 백정민-양창덕 교수 공동 연구팀도 번개의 원리를 이용해 전기를 생산하는 ‘마찰전기 발전기’를 개발했어요. 이 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴스(Science Advances)'지에 실리기도 했는데요.
