에너지에 대한 것

Why? 핵과 에너지 ㅣ [구판] 초등과학학습만화 Why? 12
이광웅 지음, 박종관 그림 / 예림당 / 2000년 1월

나는 이 책을 읽고 에너지가 무엇인지 알게 되었다.  

생태계 유지를 위한 식물의 중요성 

식물은 호흡 작용을 통해 산소를 내뿜는다. 이 산소로 사람과 동물은 산소 호흡을 하며 생명을 유지 할 수 있다. 또 대부분의 동물은 식물을 먹이로 하여 살아가고 있다. 육식 동물더 초식 동물을 잡아먹으니, 결국은 식물을 먹는 셈이다.  

그리고 쭉 넘어가서 철의 시대로 넘어가 보겠다. 본격적인 철 생산을 계기로 여러 가지 편리한 기계를 만들게 되었다. 따라서 연료의 소비도 증가하였다. 이렇게 해서 석탄을 캐내는 탄광도 더불어 바쁘게 되었다. 그런데 문제가 발생했다. 탄광 안에 물이 너무 차서 작업이 불가능하게 되었다. 하지만 1712년 뉴커면의 이 증기 기관은 빠른 시간 안에 더 많은 물을 퍼 올릴 수 있어서 사람들에게호응이 매우 좋았다. 그래서 이 증기 기관은 다시 1765년에 고장난 뉴커먼의 증기 기관을 고치다가 와트가 이 문제점을 보완해 냈다.  

뉴커먼의 증기 기관 

증기 기관의 원리는 열에너지를 운동 에너지로 전환하여 동력을 얻는 것이다. 처음 증기의 힘을 이용하여 펌프를 만든 것은 영국의 세이버리였다. 그러나 고압 증기를 쓰는 엔진이었기 때문에 폭발력이 강해 위험하였다. 이에 뉴커먼은 저압 증기의 엔진을 만들어냈다.  

뉴커먼의 증기 기관을 개량한 와토 

뉴커먼은 실린더 안에 증기를 들여보내 피스톤을 상승시키고 증기가 냉각하면 실린더 내의 압력이 내려가 피스톤을 대기압을 내리누르는 대기압 증기 기관을 만들었다. 그러나 수리 공장에 근무하던 제임스 와트는 뉴커먼의 증기 기관을 수리하던 중 증기를 실린더 내에서 냉각시키지 않고 다른 용기에 이끌어서 냉각시켜 피스톤을 대기압이 아닌 증기 압력으로 움직이는 발명을 해냈다. 이렇게해서 오늘날 증기 기관의 기초를 완성하였다.