생진소시리즈91- 전기를 만드는 최초의 원리
벽에 붙어있는 콘센트에 코드를 꼽아 넣기만 하면 마음대로 쓸 수 있는 전기로 인해 텔레비전도 에어컨도 헤어드라이기도 비로소 사용할 수 있습니다. 이제 곧 있게 될 완전한 전기자동차의 세상은 전기가 없었더라면 꿈도 꾸지 못할 일입니다. 만약 전기를 주면 움직이는 것을 예로 들으라 하면 어린아이도 쑥쑥- 이야기 할 수 있을 텐데요. 그러면 이 전기를 만드는 최초의? 원리는 무엇일까요.
회전력이 전기를 생산
예! 회전입니다. 회전하면 전기가 발생합니다. 물론 다른 에너지로 인해서 또는 화학반응으로 전기를 발생시킬 수도 있으나 회전을 통한 방법이 전기를 발생하는 방법으로는 가장 많습니다. 이 방법은 효율이 낮아서 구식이라고 말한다면 섭섭합니다. 그래도 이 방법이 콘센트에서 나오는 최대의 전기생산방법이기 때문입니다.
물을 끓이면 물이 제 맘대로 증발하여 부피가 커지게 되고 이 증기(스팀)은 공간을 가둘 수 없을 정도의 강력한 힘을 가지게 됩니다. 그 힘은 그대로 어떤 날개 등을 움직일 수 있는 에너지가 됩니다. ‘터빈’이라고 있습니다. 옛스러운 공학자들은 ‘터바인’이라고 말하기도 하는데 날개가 달린 회전축을 의미하죠. 이 터빈은 일종의 엔진에 속합니다. 즉, 가스의 연소에너지, 물레방아의 위치에너지나 화석연료나 원자력의 연소열기로 인한 스팀의 열에너지는 노즐(nozzle)을 통해 흐르는 스팀(steam)에 의한 운동에너지로 변환됩니다. 이 운동에너지는 터빈의 회전자를 움직이며 일을 수행합니다. 그리고 회전하게 되는 위치의 전선과 전자석, 회전하지 않는 전선의 사이에서 전기가 발생하게 됩니다(플레밍의 법칙). 한마디로 스팀으로 날개를 빨리 회전시키면 전기가 발생하는 것이죠.
발전소에는 터빈이 여왕개미가 됩니다. 그리고 그 터빈을 잘 유지하도록 많은 설비들(일개미들)이 보조하고 있습니다. 터빈은 대형설비이며 고속으로 회전하므로 매우 중요한 설비에 속하여 엄격한 유지보수관리 그리고 상시모니터링장치도 하고 있습니다. 여왕개미가 아프면 큰일나거든요.
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