우리 모두 웃어봐요! 우리들의 이야기로.
본문에서 제가 비닐하우스를 예로들었습니다!
지구복사평형을 알기쉬운예로 든 것입니다.
- 에너지평형이 이루어지는 일정 공간에 에너지가 유입되면 유입된 에너지는 서서히 방출됩니다.
- 유입된 에너지가 완전 방출되기전까지는 해당 공간의 에너지 레벨을 높입니다.
- 현재 지구가 딱 이정도 상황입니다.
- 그래서 '절묘한 복사평형'을 이루고 있다고 썻지요.
- 물론 요즘은 그 평형마저 깨지고 온실효과가 나타나고 있습니다.
이 상황에 추가로, 지속적으로 에너지가 유입되면 평형상태가 깨진다고 예상한 것입니다.
말 그대로 비닐하우스에 지속적으로 난로를 때는 상황이 되는 것입니다.
유입량에따라 비닐하우스처럼 따듯한 상태까지 온도가 오르고 평형을 이루던, 지속적으로 온도가 올라서 불이나던 하겠지요.
그건 화석연료를 쓸 때도 마찬가집니다.(...) 화석연료는 오래 전에 지구에 쏟아진 태양의 에너지가 다른 형태로 저장이 되어 있는 거라서, 그걸 소비해도 열 등의 유동 에너지는 늘어납니다.
외부에서 에너지가 들어올 경우 지구에 존재하는 에너지의 총량은 늘어나지만, 그것이 기존 화석 연료를 대체할 경우 열평형엔 큰 이상이 없다는 이야기죠. 화석연료의 사용 자체가 동결된(저장된) 에너지를 꺼내서 다른 형태로 바꾸는 행위니까요.
설정에 따라서는 오히려 더 나을 수도 있습니다. 전환 효율이 굉장히 좋아서 열을 거의 발생시키지 않는다는 식이면 말입니다.
화석연료가 문제가 되는 건 언급하신 비닐하우스 효과에서 비닐을 직접 만드는 역할을 하기 때문이죠. 난방도 하고, 비닐도 만들어서 비닐하우스도 만들고, 어라, 계속 더워지네??? 이게 온실효과죠.
만약 마나석이 그런 부정적인 효과가 없다면 가령 원자력(물론 우라늄과 같은 방사능도 없어야겠지만) 발전, 안전한 원자력 발전인데, 그러면 핵융합 발전에 더 가깝겠죠.
아시다시피 많은 발전에서 직접 열로 방출되는- 낭비되는 에너지도 크지만, 어쨌든 발전의 이유는 전기 에너지를 얻는 거죠.
여기서 방출되는 열에너지가 지구의 온도를 높이는데 얼마나 기여할까요? 게다가 지구는 자체적으로 열방사도 하고 있으니까요. (여기서 다시 온실효과가 나오는데, 그 열 방사를 못하게 막아버리니 문제가 되는 거죠.)
게다가 마나석은 단지 발전소에서만 쓰이는 게 아니라 동력원- 차 같은, 으로도 쓰이죠. 어쨌든 여기서도 낭비되는 열에너지는 있겠지만, 그게 지구 전체의 열 에너지 균형에 영향을 미칠 정도는 아니겠죠.
결론적으로 언급하신 마나석으로 인한 지구 온난화 문제에서
1. 유입되는 마나석 전체를 단지 땔깜- 열에너지 방출용으로만 사용한다.
(비현실적인 가정이지만,)
2. 그런데 설령 1처럼 한다고 쳐도, 온실효과처럼 지구 내외적인 에너지 순환 시스템을 망치는 효과가 없다면 1의 행위가 지구 온난화를 일으킬 정도는 못될 것 같음.
3. 단 예외는 있겠죠. 지구로 유입되는 마나석의 에너지 양이 태양에서 방출되는 에너지 양 정도이고, 그걸 일시에 열에너지로 방출해버리면, 온난화고 뭐고, 지구는 꽝.....인데,
이건 극도로 비정상적인 가정이니까요... 제외.
*정성스런 댓글 감사합니다.
-일단 처음의 제 생각-가정이 틀렸던 것 같습니다.
-저는 현재의 지구-우주를 오픈된 하나의 시스템으로 보았습니다.
-현재는 지구로 유입되는 에너지가 지구복사로 평형상태를 이루고 에너지가 유입되면 유입되는 그대 로방출되기보다는 일부는 축적되고 일부는 방출된다고 생각했습니다.
-단지 열에너지만을 말하는 것이 아닌 모든 종류의 에너를 총괄해서 생각했습니다. 일종의 엔트로피 개념으로.
-지구내에서 대부분의 시스템이 그러하듯이. 지구를 비닐하우스 정도로 생각한 것에 오류가 있었던 것이었습니다.
-그런데 지구가 생각보다 크더라구요. 연간 78,000톤의 운석을 45억년간이나 받아내도 중력이나 공전에 영향이 없을 정도로.
-에너지원이 될 물질뿐만 아니라 외계물질도 매일 200톤이상 들여와도 지구가 버틴다는 말이었습니다. 본문엔 적지않았지만 저는 이 부분도 판타지의 설정 오류가 이닐까 생각했었습니다. 광석, 부산물을 지구에 들여오면 공전주기나 중력에 영향이 있지 않을까하는...
-그러니 NASA뿐만 아니리 우주개발에 참여하려는 상당수가 He-3같은 외계 에너지원 뿐만 아니라 소행성 자원 채취를 연구하는 것이겠지요.
반성문이었씁니다. 좋은 하루 되세요.
지구인이 사용하는 에너지의 양을 생각해 보면 됩니다.
1. 그동안 화석연료(석유, 석탄, 가스)를 사용했던 에너지를 마석-->전기 에너지로 바꾸었다고 가정하는 거죠.
여기서 이산화탄소 발생량이 화석연료보다 적다는 전제를 하면,
대체되는 에너지 양이 얼마가 되었든 상관없이 이산화탄소 발생량이 줄어들게 됩니다.
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기존의 화석연료도 그대로 사용하고, 추가로 마석-->전기 에너지를 사용할 경우에는 열이 발생하기 마련입니다.
이 열은 적외선 형태로 우주로 방출이 되겠죠.
온실효과라는 게 이산화탄소나 메탄이 적외선 우주 방출을 막기 때문에 지구의 기온이 올라간다는 것이잖아요.
이 경우에는 늘어나는 에너지 양은 기존에 지구가 우주로 방출하던 에너지 양에 비해서 조족지혈 수준으로 작기는 하지만, 온난화에 눈꼽만큼이라도 영향을 주게 될 겁니다.
80년대에 읽었던 어린이용 학습만화에서 본 내용입니다.
태양이 방사하는 빛 에너지 중에서 지구가 받는 에너지는 전체의 2억5천만 분의 1이라고 합니다.
클리앙에서 이 이야기를 했더니, 계산 결과가 좀 다르다고 하더군요. 정확한 내용은 기억이 안 납니다.
아무튼 태양에서 지구로 오는 빛 에너지가 바다와 육지를 달구고, 식물의 광합성을 일으키고, 이 식물을 먹는 초식동물과 잡식동물이 살고, 이 초식동물과 잡식동물을 먹는 육식동물이 살게 됩니다.
태양으로부터 지구가 받는 빛 에너지가 열로 전환되고, 계속 쌓이기만 한다면, 지구는 계속 온도가 오르게 됩니다. 그런데 실제로는 계속 온도가 오르는 게 아니죠. 빛 에너지를 받는 만큼 우주로 방출되는 에너지가 있기 때문에 온도가 어떤 동적인 평형상태를 유지한다는 얘기입니다.
인류가 현재 사용하는 에너지의 양은 얼마나 될까요? 이걸 태양에서 받는 빛 에너지와 비교하면 얼마나 될까요? 한 마디로 새 발의 피 수준으로 적을 것입니다.
문제는 이산화탄소나 메탄 같이 온실효과를 만들어 내는 가스입니다. 지구가 적외선 형태로 우주로 열을 방출하는 것을 반사시켜서 지구의 온도를 높이는 역할을 하는 거거든요. 결국 인류가 사용하는 에너지의 양이 문제가 아니라, 온실가스가 많으냐 적으냐의 문제라는 겁니다.
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