발전소에서 에너지가 전기로 변환되는 과정이 궁금합니다.

Question

수력발전소는 물을 이용해 전기를 생성하고

화력발전소는 불로 태워서 생기는걸로 생성하고

원자력발전소는 핵분열같은걸 이용하는 걸로 알고 있는데요.

발전소에서 만든 이 에너지들이 어떻게 전기로 변환되는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 장용석 과학전문가입니다.

기본적으로 대부분의 발전소를 발전기를 이용하여 전기에너지를 생산합니다. 이 발전기를 회전시키는 에너지원에 따라 발전방식이 수력발전, 화력발전, 핵발전, 풍력발전 등등 나뉘어 집니다.

발전기는 전자기유도를 이용하여 전기에너지를 생산하는 장치인데 자석 사이에 코일이 회전하면 코일에 유도전류가 흐르는데 이것이 전기입니다. 실제 발전기에서는 코일 대신에 자석이 회전하며 자석을 회전 시키는 것은 터빈을 이용합니다. 터빈은 쉽게 설명하면 바람개비 같은 원리입니다.

수력발전은 댐에 모여있는 물의 높이차를 이용해 터빈을 돌려서 발전하는 방식 입니다.

화력발전은 석탄이나 석유와 같은 화학 연료를 태워서 물을 끓여서 고압의 증기로 터빈을 회전시켜서 터빈을 돌려 발전합니다.

핵발전은 우라늄과 같은 핵연료가 핵분열할때 발생하는 열을 이용해 물을 끓여서 고압의 증기로 터빈을 회전시켜 터진을 돌려 발전합니다.

풍력발전은 커다란 날개(블레이드)를 바람의 힘으로 회전시켜 발전기를 직접 회전시켜 전기를 생산합니다.

Answer 2

안녕하세요. 성삼경 과학전문가입니다.

우리가 알고있는 연료를 통한발전소(석탄, LNG 등)는 발전소에서 연료를 통해 발생하는 증기(수증기) -> 터빈(전기생산을 위함) -> 전기생산 으로 이뤄집니다.

터빈은 대부분 수증기를 통해 구동이 되며, 때문에 발전소에서는 전기생산과 더불어 증기(스팀)을 동시에 생산하는 것 입니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 복선정 약사입니다.

풍력은 바람, 수력은 물로, 화력과 원자력은 결국 열로 물을 가열하여 생기는 증기로 터빈을 돌리고 이 돌아가는 터빈이 발전기와 연결되어 전기를 생산합니다.

발전기는

이런 전자기유도를 이용하여 전기를 생산합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김현준 과학전문가입니다.

수력, 화력, 원자력 등 각 에너지원(물의 낙차, 석탄/석유, 원자력) 등을 이용하여 터빈을 돌리게 됩니다. 터빈이 회전하면서 발전기 안의 전자석으로 된 원통이 함께 돌면서 발전기 내 음극과 양극이 계속 바뀌면서 전류가 흐르게 되는 원리입니다.

수력발전의 경우 댐을 만든 뒤 물을 낙차를 이용하여 물의 힘으로 수차를 돌리면서 같이 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식이고, 화력발전의 경우 석탄이나 석유, 가스 등의 연료를 보일러에서 물을 끓여 만든 증기의 힘으로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식이며, 원자력의 경우 원자로 안에서 우라늄의 핵분열 시 나오는 막대한 열을 이용해 생성된 증기의 힘으로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식입니다.

Answer 5

안녕하세요.

발전소에서 에너지를 만드는 방법은 질문에 써놓은데로 대략 알고 계시네요. 그리고 발전 이름에서 대략 무엇인지 다 나와있으니 유추하기 어렵지 않고요.

발전된 에너지를 전기로 바꾸는 방식은 더 간단합니다. '터빈을 돌리는 것'이지요.

1. 터빈바깥쪽에 영구자석을 달고, 터빈에 코일을 감아놓은 다음, 터빈을 돌리게 되면

2. 이 원형통이 회전하게 되면서 '플레밍의 오른손 법칙'에 따라 자력의 수직방향으로 전기가 발생합니다.

대부분 발생한 에너지로 물을 끓여서 터빈을 돌리고, 위의 원리에 의해 전기가 생산됩니다.

정리하면,

원자력이던, 화력이던, 수력이던 다 동일합니다. 만들어서 물을 끓여서 증기로 터빈을 돌리는 것이지요.

그리고 터빈에서 전기를 생산합니다.