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냉철한라마35
번개가 치는 순간의 엄청난 전기를 우리가 만약 전부 모을 수 있다면, 도시 몇 개를 하루 동안 밝힐 수 있을까요
번개에도 엄청난 전기가 들어 있는 거잖아요.전자가 들어 있는 것으로 알고 있는데 그렇다면 번개 한번 칠 때마다 그 전기를 모두 모은다면 어느 정도 전력으로 쓸 수 있는지 궁금해지는 것 같아요.
7개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
번개.. 정말 엄청난 전압과 전류가 순간 적으로 흐릅니다. 많은 사람들이 이것을 활용해볼까? 하면서 고민을 했었습니다.
번개는 순간적으로 수만 암페어의 큰 전류가 흐르지만, 지속 시간이 매우 짧은 특징이 있습니다. 따라서 총 에너지는 생각보다 도시 규모에 비하면 크지 않을 수 있습니다.
번개가 한 번의 전체 에너지는 물론 조건에 따라서 달라질 수 있겠지만 수백 kWh에서 수 MWh 정도로 추정할 수 있는데, 중소 규모 도시도 하루에 수천에서 수만 메가와트시의 전기를 사용할 수 있어 번개 한 번으로 도시 하나를 하루 동안 밝히기는 쉽지 않을 것 같습니다.
더 큰 문제는 번개의 전압과 전류가 극단적으로 높기 때문에 짧은 순간 엄청난 에너지가 들어옵니다. 이를 손실 없이 받아서 저장할 장치를 만드는 것도 매우 힘들고, 번개가 떨어질 지점을 예측하는 것도 무지 어렵습니다. 결국에는 번개는 순간전력은 엄청날지 몰라도 총 에너지와 저장 가능성을 따져봤을 때 현실성이 낮다고 볼 수 있겠습니다.
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채택된 답변안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
번개 한번의 에너지는 280kWh정도라고 합니다. 4인 가구 한달 전기 사용량에도 못 미치기 때문에
도시하나를 밝히려면 수만번의 번개가 필요하곘습니다.
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 번개에는 엄청난 양의 전기 에너지가 들어 있어서, 만약 그 에너지를 모두 모을 수 있다면 상당한 전력으로 사용할 수 있습니다. 일반적인 번개 한 번의 에너지는 대략 수억~수십억 줄 정도로 알려져 있고, 이것을 우리가 사용하는 전력으로 환산하면 약 280kWh 정도라고 합니다. 가정에서 하루 보통 10kWh를 사용한다고 하면 약 한 달 가까이 사용할 수 있는 양입니다.
하지만 실제로 번개를 전력으로 활용하기는 굉장히 어렵습니다. 번개가 치는 순간 엄청난 전압과 전류가 아주 짧은 시간 매우 빠르게 전달 되기 때문에 이를 안전하게 받아낼 설비를 만들기도 어렵고, 무엇보다 번개가 정확히 어디에 떨어질지 미리 알기 어렵다는 문제가 있습니다.
즉, 번개 자체의 에너지는 엄청나지만 언제 어디에 떨어질지 예측하기 어렵고, 그 짧은 순간의 에너지를 안정적으로 저장하는 것도 어려워서 실제 발전용으로 활용하기는 힘든 겁니다.
그렇다고 안되는 것은 아니고 실제로 번개의 에너지를 직접 받아서 저장하거나 활용할 수 있는지에 대한 연구가 계속되고 있습니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
생각보다 훨씬 적어요. 번개 한 번의 에너지는 평균 10억 줄 정도인데, 전기요금 단위로 바꾸면 약 280kWh예요. 4인 가구 한 달 전기 사용량이 300kWh 안팎이니, 번개 한 방을 통째로 모아도 한 집이 한 달 쓰는 양에 못 미쳐요. 도시 하나를 하루 밝히려면 수천에서 수만 번의 번개가 필요한 거예요.
숫자가 작게 느껴지는 건 번개의 위력이 총량이 아니라 순간에 있기 때문이에요. 번개는 수억 볼트의 전압으로 수만 암페어 전류를 흘리지만 그 시간이 1만분의 몇 초에 불과해요. 순간 출력은 발전소 수백 기를 합친 것보다 크지만, 워낙 짧게 끝나서 총 에너지는 얼마 안 되는 거예요. 물이 한꺼번에 쏟아지는 폭포와 졸졸 흐르는 개울을 비교하면, 폭포가 무섭지만 하루 총 물의 양은 개울이 더 많을 수도 있는 것과 같아요.
모으는 것도 사실상 불가능해요. 번개가 어디에 떨어질지 몰라 피뢰침 수백만 개를 세워야 하고, 1만분의 몇 초 안에 수만 암페어를 받아 저장할 수 있는 장치는 아직 없어요. 억지로 받으면 대부분이 열과 빛으로 날아가고 설비가 녹아요. 실험적으로 시도한 사례는 있지만 경제성이 전혀 안 나와서 연구가 이어지지 않았어요.
그러니까 번개는 전기의 창고라기보다 잠깐 켜지는 거대한 섬광등에 가까워요. 순간의 위력은 자연에서 손꼽히지만, 에너지원으로는 지붕 위 태양광 패널 한 장이 1년 동안 만드는 전기가 번개 몇 번 분량보다 많아요 :)
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
번개가 한 번에 엄청난 순간 전압이랑 전류가 들어 있습니다. 하지만 실제로 쓸 수 있는 전력량을 환산해 보면은 생각보다 아주 크지는 않아요. 번개 한 번의 에너지는 약 10억 줄 정도입니다. 우리가 쓰는 전기 단위인 kWh로 바꾸면 280kWh 정도에요.
이것은 보통 일반 가정집에서 한 가구가 한 달 동안 사용한다고 하면은 전기량 수준이죠. 그렇다 보면은 번개 한 번을 온전히 다 모아도 도시 하나는 커녕 마을 하루도 밝히기는 부족한 겁니다. 게다가 번개는 짧은 시간에 에너지가 폭발합니다. 그래서 온전히 담아 둘 배터리 기술을 만드는 것도 엄청나게 난제로 볼 수 있어요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
번개 한 번에는 수억 볼트의 전압과 수만 암페어의 전류가 흘러 시각적으로는 엄청나 보이지만 발광 시간이 천분의 일 초 수준으로 극히 짧아 실제 에너지는 약 200~300kWh 정도에 불과합니다 이는 우리나라의 일반 가정집 1가구가 한 달 동안 사용하는 전력량과 비슷해서 도시 하나는커녕 작은 아파트 한 동조차 하루 동안 밝히기 힘든 양입니다 게다가 이 에너지는 대부분 빛 소리 열로 순식간에 공중에서 방출되므로 실제로 포집 가능한 전기에너지는 훨씬 줄어들게 됩니다 결과적으로 번개 전기를 모두 모으더라도 도시 전체를 작동시키는 발전원으로는 활용하기 어려우며 기술적 포집 비용에 비해 실익이 매우 적습니다
안녕하세요. 박형진 전문가입니다.
번개 한번에 발행하는 전력량은 1000kWh 정도로 추정합니다.
하루 평균 1가구 전력소비량이 10kWh 정도라고 판단하면 100가구 정도 하루치 사용이 가능할 것으로 추정합니다.
참고 부탁드려요~