과학은 내 친구 수정본

과 학 은 과학은 내 친구

내 친 구

The Science is My Friend

박형석 지음

10134 박형석

HS미디어

들어가는 말 국,영,수에 집중하는 우리 학생들에게 과학이라는 과목은 왠지 멀게

Ⅰ장. 신비한 우주

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3

만 느껴지는 것이 사실이다. 나 역시 과학 과목과 친하지 않았지만 요즘 과학에 많은 흥미를 얻게 된 계기는 우주, 생명, 그리고 에너

1. 우주의 기원

지에 대한 관심에서 비롯되었다. 이와 같은 경험을 친구들과 함께

2. 우주 관측 결과

공유하고 싶어 이 책을 만들게 되었다. 또래 학생들 중 과학과 친

3. 허블 법칙

해지고 싶은 친구, 아직 과학을 접하지 않은 후배들에게도 이 책을

4. 물질을 구성하는 입자

통해 과학과 가까워지는 계기가 되었으면 하는 기대를 해본다.

5. 빅뱅 우주론에 따른 원자의 형성 6. 우주의 구조 7. 별의 탄생, 별의 진화와 원소의 생성

[Tip : 과학적으로 생각한다는 것]

Ⅱ장. 생명의 진화

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우리 주변에서 일어나고 있는 모든 현상을 과학적으로 생각한다는 것은 여간 쉽지 않다. 과학적 사고가 뛰어난 사람은 흔치 않겠지만

1. 생명의 탄생

가끔씩은 유용할 때가 있는 것 같다. 그 이유는 고차원적인 논리를

2. 생명의 진화

이해하기 위해서 반드시 절차를 거쳐야 하는 단계이기 때문이다. 예를 들면, 어떤 현상이 일어난 결과를 분석하기 보다는 과정에 초 점을 두는 것이 대표적인 예라 할 수 있을 것이다.

Ⅲ장. 에너지와 환경

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1. 에너지와 문명 2. 탄소 순환과 기후 변화 3. 대체에너지

<<목

차>>

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Ⅰ. 신비한 우주 - 2 -

스펙트럼이란 빛이 분광기나 프리즘을 통과할 때 파장에 따라 분산

1. 우주의 기원

되어 나타나는 색의 띠로써 스펙트럼에는 연속 스펙트럼과 선스펙 트럼이 있다.

우주의 기원

연속 스펙트럼은 뜨겁고 밀도가 높은 물체에서 방출된 빛에서 색의 우주의 나이는 약 137억년이고 우주가 탄생한 초기에는 아주 작은

띠가 연속적으로 나타나는 것이다. 대표적으로 백열전구와 태양 등

한 점에서 시작해 시간이 갈수록 점점 팽창하면서 지금의 우주가

이 있다.

되었다. 우주가 팽창하면서 고온, 고밀도 상태에서 점점 온도가 낮

선스펙트럼은 흡수스펙트럼과 방출스펙트럼으로 나뉘는데

아지기 시작했다.

흡수스펙트럼은 특정한 파장의 빛이 흡수되어 검은 선이 생기면서 나타난다(별과 은하 등이 있다). 방출 스펙트럼은 특정 파장의 빛이 방출되면서 밝은 색의 선으로만

정상 우주론과 팽창 우주론

보인다. 주로 원소의 성분 분석이나 태양과 어떤 은하의 공통적으 아인슈타인이 주장하였던 정상 우주론은 우주는 팽창하거나 수축하

로 포함되어 있는 원소를 찾아내는데 사용된다.

지 않는 정지된 상태라는 것을 지지하는 가설이고 아인슈타인은 우 주의 중력에 반대되는 힘인 우주 상수가 존재함을 주장하였다. 팽창 우주론은 우주가 변할 수 있고, 중력이 작용함에도 수축하지 않는 이유가 팽창하고 있기 때문이라고 프리드만이 주장하였다.

2. 우주 관측 결과 http://cafe.naver.com/onggal/34255

외부 은하 발견

도플러 효과

외부 은하를 발견한 허블은 세페이드 변광성을 이용해 안드로메다

파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나

성운까지의 거리를 측정하였고, 안드로메다 성운이 우리 은하 밖에

이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과이다. 그 예로는 구급차를

있는 외부 은하임을 알아냈다. 은하의 거리는 겉보기 등급에서 절

들 수 있는데 구급차가 관측자 가까이 다가올수록 진동수가 길어

대등급을 빼면 된다. 겉절이의 값이 0보다 작으면 10pc 보다 가까

지고 파장이 짧아지고 멀어질수록 그와 반대가 되는 것이다.

이 있는 별이고 딱 0이면 10pc의 거리에 있고 0보다 크면 10pc

우주에서는 어느 한 은하를 기준으로 했을 때 점점 멀어질수록

보다 먼 거리에 있다.

적색편이 현상이 일어나고 가까워지면 청색 편이가 일어난다.

외부 은하의 스펙트럼 관측

- 3 -

- 4 -

후퇴속도가 3km/s 라고 하면 그래프상 거리는 600mpc 이다.

3km/s= H*600mpc 이다. 이 때 H는 1/200이다. 우주의 나이는 1/H

이며

허블상수의

값이

작을수록

우주의

나이는

많다.

http://cafe.naver.com/onggal/34255

3. 허블 법칙 허블의 외부 은하 관측 거리를 알고 있는 외부 은하의 적색 편이를 이용해 후퇴 속도를 알

http://cafe.naver.com/onggal/33842

수 있다. 허블은 외부 은하까지의 거리와 은하의 후퇴 속도가 서로 관계가 있음을 알아냈다. 즉 거리가 먼 은하일수록 후퇴 속도가 크

또한, 우주에는 중심이 없다. 왜냐하면 우주는 점점 팽창하고 있기

다는 결론을 내릴 수 있는 것이다.

때문에 고정점을 찾기 어렵다.

허블 법칙

4. 물질을 구성하는 입자

은하의 후퇴속도는 은하까지의 거리에 비례한다.

물질을 구성하는 입자

후퇴속도(v)와 거리(r)의 관계는 비례하므로 V=Hr 이라는 공식이 나온다. H는 허블상수이며 허블상수는 두 가지 조건을 어떻게 설정

물질 안에는 그 크기가 매우 미세해 눈으로는 전혀 보이지 않는 여

하느냐에 따라 값이 달라질 수 있다. 아래의 표를 보면 허블상수를

러 가지 성분들이 많이 들어있다. 입자 중 가장 큰 단위인 원자 안

구할 수 있다. 일단, v=Hr 이라는 공식에 후퇴속도와 은하까지의

에는 원자핵이 있고 그 주위를 전자가 돌고 있다. 원자핵 안에는

거리를 대입한후 H를 구하면 된다. 비례관계이기 때문에 어떠한 수

양성자와 중성자가 있으며 또 분리를 하면 쿼크와 랩톤(경입자)

치를 대입해도 H의 값은 같을 것이다.

와 같은 제일 기본적인 입자들이 있다.

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기본 입자

5. 빅뱅 우주론에 따른 원자의 형성

더 이상 분해할 수 없는, 물질의 기본 단위가 되는 입자로 쿼크와

빅뱅 우주론

랩톤으로 구분한다. 쿼크에는 6종류가 있으며 그 중 대표적인 것이 업쿼크와 다운쿼크이다. 상대 전하는 각각 +2/3 –1/3 이며 양성자

약 137억년 전 우주의 모든 물질과 에너지가 모인 아주 작은 한

는 업쿼크 2개와 다운쿼크 1개가 결합되어 생긴다. 총전하량이 1이

점에서 대폭발이 일어났는데 이를 빅뱅이라고 한다. 대폭발이 일어

므로 (+)전하를 띤다. 특성은 수소의 원자핵에 해당한다는 것이다.

나기 전 한 점은 초고온, 초밀도 상태였다. 물질의 생성 : 기본 입자( 쿼크, 경입자), 양성자 & 중성자, 원자핵,

원자핵

원자 순으로 생성되었다.

양성자와 중성자가 강한 상호 작용에 의해 서로 뭉쳐져 있다. 원자

원자 및 빛의 형성

핵은 양성자로 인해 (+) 전하를 띈다. 원자 형성 이전의 우주 : 전자, 양성자, 헬륨 원자핵, 빛 등이 섞여 원자

있는 상태였다.

(+) 전하를 띈 원자핵과 (-) 전하를 띈 전자로 구성되어 있다. 구조 는 원자핵이 원자의 중심 부분에 있고 전자는 원자 주위를 돌고 있 다. 첫 번째 전자껍질의 전자는 2개이고 최외각 전자는 8개이다. 마지막으로 총 전하는 0인 중성이다.

http://blog.naver.com/tjstnrfb?Redirect=Log&logNo=10113032083

초기의 우주는 전자가 원자핵 주위에 결합하지 못하고 방향성을 잃 은 채 돌아다니고 있어 빛이 제대로 통과를 못하여 불투명 상태의 우주였지만 약 38만년 후 전자가 원자핵 주위를 돌기 시작하면서 원자가 형성되었을 때 빛이 빈 공간으로 통과하였다. 그 때부터 우 http://blog.naver.com/david6703?Redirect=Log&logNo=50166616083

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주는 투명해진 것이다.

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6. 우주의 구조

은하의 구조

은하

- 은하의 분포 : 균일하게 분포하지 않고 밀집되어 집단을 이룬다.

은하란 우주의 기본적인 구성단위이며, 수많은 별이 모여 이루어진 것으로 우리 은하, 즉 태양계가 속한 은하는 수많은 별, 성운, 성 단, 성간 물질로 이루어져있다. 우리 은하의 구조는 중심부에 막대 구조가 있고, 막대 끝에서 나선팔이 뻗어 나와 휘감겨 있는 막대

- 은하의 집단 은하군 : 수십여 개의 은하로 구성된 작은 무리 은하단 : 100개 이상의 은하가 모여 있는 무리 초은하단 : 은하군과 은하단이 모여 있는 거대한 은하군단

나선팔 구조이다.

[Tip 우리 은하의 크기] 지름 : 약 10 만 광년 원반 부분의 두께 : 1000 광년 태양계의 위치 : 중심에서 약 3만 광년 떨어진 나선팔 은하의 분류 (은하의 모양을 기준으로 분류)

7. 별의 탄생, 별의 진화와 원소의 생성 (1) 별의 탄생 - 별 : 핵융합 반응을 통해 스스로 빛을 내는 천체

- 타원 은하 : 나선팔이 없는 타원 모양의 은하 - 나선 은하 : 나선 은하에는 두 종류의 은하가 있는데 하나는 정 상 나선 은하이고 하나는 막대 나선 은하이다. 구조는 중심부가

- 별이 탄생하는 곳 : 성간 물질이 밀집되어 있는 성운(밀도가 높 고 온도가 낮은 영역)

있고 나선팔이 뻗어 나온 식으로 되어있다. 성간물질이 많고(은 하 사이의 거리가 멀수록 많다), 젊고 밝은 별이 나선팔을 이룬 다. 그리고 중심부와 헤일로에는 늙은 별이 있다.

- 불규칙 은하 : 일정한 모양이 없고, 특이한 은하로 주로 크기가

- 별의 탄생 과정 : 성운에 밀집된 물질에서 중력 수축이 일어나 온도가 1000만 K 정도에 도달하면 수소 핵융합 반응이 시작되 면서 별이 된다.

작고 성간 물질과 젊은 별이 없다.

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=958005

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http://blog.naver.com/nsm2010?Redirect=Log&logNo=150117172699

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(2) 주계열성

Ⅱ. 생명의 진화

중심부에서 수소 핵융합 반응이 일어나 에너지를 방출하고, 크기가 일정한 별로써 별을 구성하는 원소의 대부분은 수소이기 때문에 별

1. 생명의 탄생

은 일생의 대부분을 주계열성 단계에서 보낸다. 독립영양생물-종속영양생물 따로 산소호흡생물-육지생물 따로 구분 - 수소 핵융합 반응 : 4개의 수소 원자핵이 융합하여 1개의 헬륨

하는 게 맞다고 보여 진다.

원자핵을 만들면서 에너지를 방출한다. 왜냐하면 산소호흡생물이란 산소를 호흡하여 에너지를 얻는 생물을 - 별의 크기 : 주계열성은 중력과 내부 압력이 평형을 이루어 크기

말하는데, 독립영양생물이 보통 광분해를 통해 산소를 생성한다. 그 러나 독립영양생물 중에서도 육지생물이 있으므로 독립-종속영양생

가 일정하게 유지된다.

물로 배열하는 것이 옳다고 보여 진다.

(3) 별의 진화와 원소의 생성 원핵생물은 핵막이 없는 단세포생물을 말한다. 진핵생물은 핵막이 주계열성이 된 별은 핵융합 반응을 하며 다양한 원소가 만들어진

있고 여러 가지 세포소기관이 있다. 진핵생물의 장점은 각각의 세

다. 주계열성, 적색 거성, 행성상 성운, 백색왜성 순으로 진화한다.

포의 역할이 분화되어 동시에 여러 물질대사를 처리할 수 있는 것 이다. 이처럼 생물은 간단한 구조로부터 복잡하게, 보다 생존에 용 이하게 진화해 왔다. 진핵생물은 단세포 다세포생물 모두 포괄한다.

http://blog.naver.com/fvsmyqs55134?Redirect=Log&logNo=110156810826

독립영양생물 중에는 단세포 생물도 있지만 우리주변에서 일상적으 로 볼 수 있는 식물들은 진핵생물에 속한다. 하지만 지구초기대기 http://cafe.naver.com/jongroinf/15053

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를 형성했던 산소를 만들어낸 세균들은 원핵생물이다.

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따라서 독립영양생물이 원핵생물 또는 진핵생물이 만들어진 후에

유전자 부동이다. 자연선택으로 인해 생물 집단이 환경에 적응하는

생겨났더라도 정확한 시간을 이야기하는 것은 힘든 것 같다. 그냥

데 유리한 유전형질은 다음 세대로 전달되고 불리한 형질은 사라지

문장 그대로 원핵생물다음에 진핵생물이 나타났고, 독립영양생물

게 된다.

다음에 독립영양생물을 섭취하며 살아가는 종속영양생물이 나타났 다고 보면 된다.

한편, 유전자 부동은 독립적인 유전형질들이 생존하고 재생산할 수 있는 기회를 지속적으로 제공한다.

2. 생명의 진화 이러한 진화의 과정을 거쳐 생물들은 환경에 적응하여 새로운 종들 진화(進化)는 생물 집단이 여러 세대를 거치면서 변화를 축적해 집

로 분화한다. 생물들 사이의 상호 작용에 의한 진화의 결과로는 공

단 전체의 특성을 변화시키고 나아가 새로운 종의 탄생을 야기하는

진화와 공생이 있다. 급격한 환경의 변화 등은 생물의 멸종으로 이

과정을 가리키는 생물학 용어이다.

어지기도 한다. 진화생물학은 생물 집단에서 일어나고 있는 진화 현상을 연구하여 진화의 원인을 규명하는 이론을 정립하는 학문이다. 진화생물학은 19세기 무렵 화석과 생물 다양성에 대한 연구를 통해 종의 변화에 대한 여러 이론들이 제시됨으로써 출발하였다.

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1145041

오늘날의 진화생물학은 찰스 다윈과 알프레드 러셀 월리스가 1858 년 공동으로 집필한 논문에서 자연선택의 개념에 기초하고 있다.

여러 생물 종 사이에서 발견되는 유사성을 통해 현재의 모든 종이

이 이론은 다윈이 1859년 출판한 책 《종의 기원》을 통해 널리 알

이러한 진화의 과정을 거쳐 먼 과거의 공통 조상, 즉 공통의 유전

려지게 되었다.

자 풀로부터 점진적으로 분화되어 왔다는 사실을 유추할 수 있다. 진화는 세대에서 세대로 유전형질이 전달되는 도중에 일어나는 유 전자의 변화가 누적된 결과이다. 유전자 변화가 일어나는 요인은 돌연변이와 유성생식에 의한 유전자 재조합 등이다. 진화가 일어나는 주요 작동 기제는, 생물 집단과 환경의 상호 관계 에 의해 유전형질이 선택되는 자연선택과, 집단 안에서 이루어지는

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http://www.kbench.com/life/?no=128782&sc=1

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시간이 지남에 따라 다윈의 진화이론은 과학자들 사이에서 폭넓게

기무라 모토는 유전적 부동을 진화의 중요한 요인으로 파악하는 중

받아들여지게 되었다.

립 진화 이론을 제시하였다. 스티븐 제이 굴드는 진화의 역사와 고 생물에 대한 연구를 근거로 단속평형설을 제기하였다. 단속평형설

1930년대 무렵 과학자들은 다윈의 자연선택 이론과 멘델의 유전학

은 종분화가 환경의 급격한 변화와 같은 특정한 이유가 발생할 때

을 조합하여 진화론을 한층 발전시켜 현대 진화 이론을 제시하였

급격히 이루어지며 그렇지 않을 때에는 오랜 기간 동안 종들이 유

다. 현대 진화론에서 "진화"는 생물 집단 내에서의 유전자의 빈도가

지된다는 이론이다.

세대가 지남에 따라 변화하는 것으로 정의된다.

리처드 도킨스는 진화의 결과 생물 집단이 얼마나 생존과 재생산에 성공하는가를 척도로 하는 진화도의 개념과 진화 과정에서 이루어 지는 자연선택을 집단 단위로 파악하는 선택 단위의 개념을 제시하 였다. 도킨스는 유전자와 진화의 관계를 놓고 스티븐 로즈와 논쟁 을 벌이기도 하였다. 오늘날 진화에 관련된 학문들은 여러 가지 갈래로 나뉘어 심층적으 로 연구되고 있다. 더 많은 증거들이 발견되고 진화 과정에 대한 이해가 깊어짐에 따라 진화는 생물학을 체계화하는 핵심적인 원리 가 되었다.

http://blog.naver.com/mvmof0k?Redirect=Log&logNo=100163120400

20세기 후반 이후 진화생물학의 연구 분야는 여러 방향으로 확산되 었다. 로널드 피셔등에 의해 시작된 집단유전학은 진화의 작동 기 제에 대한 보다 세밀한 이론을 제시하고 있다. 집단유전학이 제시 한 유전자 부동은 오늘날 진화를 이해하는 필수적인 개념이 되었으 며, 하디 와인버그 평형은 생물 종의 유지와 분화의 요인을 탁월하 게 설명하는 이론을 제시한다. 한편 수평적 유전자 이동의 발견은 생물 진화의 계통도를 완전히 바꾸어 놓았다. 오늘날의 진화 계통도는 다윈이 제시했던 생명의 나무를 폐기하고 다양한 생물의 유전자들이 얽힌 그물 모습으로 변했다. http://blog.naver.com/br8412?Redirect=Log&logNo=20114579117

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Ⅲ. 에너지와 환경

한편, 가축의 힘과 함께 자연현상의 동력원인 바람과 물이 풍차, 수차 등의 기계장치의 동력으로 이용되었으며, 열원으로는 나무를 신탄(薪炭)의 형태로 이용하면서 화석연료를 에너지원으로 하는 산

1. 에너지와 문명

업혁명의 시대를 맞이하게 되었다.

인류가 다른 동물과 달리 만물의 영장(靈長)으로서 지속적으로 발 전하는 문명과 역사를 갖게 된 것은 도구와 언어와 불을 이용할 줄 알았기 때문이다.

신탄의 수요가 증가하여 산림자원에 의한 공급량보다 많아지면서 석탄의 이용이 본격적으로 시작된 것은 16세기에 들어서였다. 18세 기 초에 석탄을 이용한 제철기술이 개발되었고 철강재로 만들어진

사람이 석기를 가공하고 불을 이용한 흔적은 40～50만년 전에 원 시인이 살던 동굴에서 발견되고 있다. 이들이 최초로 얻은 불은 번 갯불이나 화산의 불 또는 바람이 나무 가지를 마찰하여 일어나는 산불과 같이 자연현상에서 얻어진 불이었을 것이다. 우리 원시인류는 이 불을 잘 이용하여 불빛은 어둠 을 밝히고 다른 동물의 습격을 저 지하였으며, 그 열은 인류를 추위 에서 보호하고 음식물을 요리하여 식생활을 풍요롭게 만들었다. 불을 이용하게 된 원시인은 산수가 수려한 곳에 정착하여 농경과 목축 을 시작하였다. 농경생활의 초기에 는 사람의 체력만이 일을 할 수 있 는 에너지(동력)원 이었으나, 소와 말과 같은 가축의 힘을 이용함으 로써 농업생산력을 비약적으로 높일 수 있게 되었다.(1마력이라고

기계류는 증기기관의 발명으로 석탄에너지로 움직이게 되었다. 이 와 같은 석탄의 이용은 신탄을 대체한 열에너지로서도 중요하지만 열원으로서의 석탄에너지가 증기기관을 통하여 기계에너지로 전환 되었다는 점에서 에너지 이용사상 최대의 변화라고 할 수 있다. 증기기관이 발명된 초기에는 탄광용 양수기, 권양기 등의 동력으로 이용되었으나 계속해서 제분공장, 방적공장 등 노동집약적인 생산 공장에서 만능의 원동기로 개발되었다. 이와 같이하여 공장의 기계 류와 그 기계를 움직이는 원동력인 증기기관, 그리고 증기기관을 움직이는 에너지원인 석탄자원이 갖추어짐으로써 근대공업이 급속 히 발전하는 산업혁명이 일어나게 되었다. 또 공업화에 따른 대량생산체제로 발전함에 따라 석탄을 비롯한 물 자의 운반을 원활히 하기 위하여 19세기 초에 철도가 개통되었으며 대서양에는 해운을 담당할 증기선이 개발되어 석탄의 힘으로 운행 되었다. 결국 19세기는 석탄에너지와 증기기관이 산업혁명의 꽃을 피운 시대라고 할 수 있다.

하는 단위는 바로 가축 한 마리의 힘을 기준으로 한 것으로서 인력 의 약 10배에 해당하며 746와트로 환산됨). 가축의 이용은 농사에 그치지 않고 우마차를 이용한 물자의 운반과 역마차, 기마(騎馬)에 의한 교통과 통신 분야에 이르기까지 확대되었다.

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20세기에 들어서면서 에너지원으로 석유가 등장하고 원동기로는 내

2. 탄소 순환과 기후 변화

연기관의 시대로 진입하게 된다. (증기기관은 외연기관임). 석유를 최초로 채굴한 사람은 에드윈. L 드레이크로서 1859년 8월에 미국

현재 국제 사회에서 기후변화의 원인으로 정의한 것은 온실가스다.

의 펜실바니아주 오일크리크의 염정(鹽井)을 개발하는 중에 얻게

현재는 총 6가지로 규정하고 있으면 대표적인 것이 이산화탄소다.

되었다.

온실가스로 인한 지구의 온도가 비닐하우스처럼 올라가게 되는 겁 니다. 그로인해 세계 각지에서 이상기후현상이 발생되는 것이다.

석유가 발견된 초기에는 주로 등불로 이용되었다. 그러나 19세기 말에 자동차와 휘발유를 이용하는 내연기관이 발명되고 20세기 초 비행기와 디젤엔진이 발명됨으로써 다양한 에너지원으로 이용되어 20세기에 있어서 에너지 주역의 자리를 차지하게 되었다. 한편, 전자기학의 발달에 힘입어 열에너지를 동력에너지를 거쳐 전 기에너지로 변환하는 발전기와 역으로 전기에너지를 동력에너지로 변환하는 모터를 발명하여 에너지는 사용하기에 간편한 것으로 바 뀌었다. 전기는 우선 고체인 석탄이나 유체인 석유류와 달리 무형 의 에너지이기 때문에 취급이 간편하고 스위치를 넣으면 즉시 작동

http://cafe.naver.com/enerzero/97

하고 스위치를 끄면 즉시 정지하는 장점을 가졌다. 또한 전등과 같

은 빛에너지, 전열기와 같은 열에너지, 그리고 모터와 같은 동력에

100년간 지구 온도가 0.74도 올라갔다고 보고되고 있다.

너지로 간단히 변환 이용할 수 있는 장점도 지니고 있다.

2도 이상 올라가게 되면 동식물이 살기 힘들고 사람들도 살기 힘들 어 지게 된다는 것이다.

그러나 전기 역시 저장하기 어렵다는 단점이 있다. 극히 효율은 나 쁘지만 소량의 전기에너지는 축전지에 저장할 수 있으나 큰 용량

그래서 교토의정서나 기후변화협약(UNFCCC)이 생기게 된 것이다.

의 전기 에너지를 저장하기는 어렵다. 전기의 또 하나의 단점은 전

- 자동차 매연도 기후변화의 원인이 된다.

선을 이용한 배전계통에 따라서만 공급된다는 사실이다. 따라서 자

이산화탄소와 각종 오염물질이 발생하기 때문에

동차, 항공기 그리고 선박 등에는 이용하기 곤란하다. 어쨋든 전력

현재 세계적으로 온실가스 발생이 많은 것은 산업, 수송, 발전

의 이용은 급속하게 증가하여 미국, 일본과 같은 선진국에서는 1930년에 이미 전체 동력의 약 80퍼센트를 전력으로 전환하였다.

부분이 상당히 많이 포함하고 있다.

- 공장 매연도 기후변화의 원인이 된다. 각종오염물질은 환경기준에 맞게 제거 되지만 온실가스 제거는 아직 안되어 있는 것으로 알고 있다.

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- 쓰레기 같은 경우도 포함이 된다.

3. 대체에너지

쓰레기는 쓰레기 매립장이나 소각으로 처리하고 있는데 이 과정 에서 메탄가스나 이산화탄소가 발생한다.

수소에너지는 에너지자원이라고 하기 보다는 에너지 저장매체로 보

면 된다. 전기에너지를 이용해 물을 분해해서 수소와 공기를 얻어

간단히 말하면 온실가스 발생량이 산업혁명이후로 많아져 기온이

내거나 미생물이 유기물을 분해하는 과정에서 얻어내는 수소를 얻

조금씩 올라가게 되어 전체적인 지구 순환 시스템에 변화가 생긴

는 방식이외의 열을 이용해 물을 분해하는 방식 등으로 말이다.

것으로 보면 된다.

거기서 얻어진 수소를 저장해두었다가 필요한 때에 공기와의 화학

반응을 통해 전기를 얻어내는 것이다.

기후변화로 인해 가뭄/홍수의 빈도수가 높아지고 해양생태계 파괴,

해수면상승, 농작물 재배지가 변화 등 많은 문제점들이 지금 우리

바이오매스는 축산농가에서 나오는 가축들의 배설물이나 쓰레기장

눈에 보이고 있는 실정이다.

의 쓰레기가 썩으면서 나오는 메탄이나 기타가스를 태워서 발전이 나 난방에 사용하는 방법이다.

양수발전은 전기사용량이 적은 밤에 남는 전기를 이용해 댐아래에 있는 저수지에서 물을 끌어올려 전기사용량이 많은 낮에 전기를 생 산해내는 방법이다.

조력발전은 조석간만의 차를 이용해 팬을 회전시키고 여기서 얻은 회전력으로 발전기를 돌려 전기를 얻어내는 방식이다.

해양온도차발전은 해수는 온도가 다른 층으로 나뉘는데 이 온도차 를 이용해 물이 순환하면 터빈을 돌리고 발전기에서 전기를 얻어내

http://blog.naver.com/innxx?Redirect=Log&logNo=220003857126

는 방식인지만 아직은 상용화가 될만큼 경제성이 뛰어나지 않은 것 으로 알려져 있다. 지열 화산대부근의 화산활동이 활발한 지역에서 지하수가 데워져 뜨거운 증기나 온수형태로 지표로 표출되는 지역들 에서 증기를 이용하여 발전과 온수를 이용한 지역난방을 하는 방식 으로 지리적 특수조건이 갖추어진 지역에서 이용되는 발전 방식 이다.

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오늘날에는 지표에서 지구중심으로 다가갈수록 온도가 높아진다는 사실이 밝혀짐에 따라

맺음말

3~5km정도 내려가면 지표보다 200도가량

높은데 이런 곳에 구멍을 뚫어 물은 주입하고 데워진 물을 이용하

처음 만든 책이라 내용의 구성과 깊이가 없는 점이 아쉽지만

여 발전이나 난방에 사용한다. 하지만 이러한 발전방법 또한 지형

기본적인 과학적 지식을 습득하는데 도움이 될 것으로 생각합니다.

적 구조에 따라 가능한 지역이 한정 되어 있다.

과학에서 가장 중요한 것은 관심과 흥미 유발이라는 점에서

태양에너지는 태양열로 난방을 하거나 태양광에 반응하는 반도체를

앞으로도 지속적으로 과학 과목에 집중해야 할 것입니다. .

이용해 전기를 얻어내는 것이지만 지금 현재로써는 효율이 나쁘고 대기 상태에 따라 태양에너지를 얻을 수 없는 단점 때문에 보편화

끝으로 많이 부족하지만 책을 만드는데 여러 도움을 주신 홍승강

되지 못하고 있다. 또한 지표에 도달하는 태양에너지는 약 2%에

선생님께 감사드립니다.

지나지 않는다.

태양발전위성은 표면상에서의 태양발전의 단점을 극복하고 거의 무한한 태양에너지를 얻기 위해 지구 괴도에 대규모 태양열판을 설치하여 여기서 얻어진 전기에너지를 전파방식으로 지상에 전달 하는 발전방식으로 구상되고 있지만 지구 괴도에서 얻어진 전기 에너지를 지상에 전파방식으로 전송하는 문제와 궤도상에 설치할

2014년 7월 집에서

발전소의 장비 운송문제 때문에 아직까지는 실현성이 없다.

주요출처 http://blog.naver.com/jphong0625?Redirect=Log&logNo=120145037986

정재승의 과학콘서트, 과학교과서 네이버 지식백과

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과학은 내친구 발행일 : 2014년 9월 발행처 : 환일고등학교 지은이 : 박형석

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이 책은 마포구청 논술지원비로 제작되었습니다.