깜짝 과학실험

                                  강성기 지음 / 도서출판 바른사


 

  42. 태양전지와 에너지
 

 우리가 사용하고 있는 석유, 석탄 등의 에너지는 무한정 있는 것이 아니랍니다. 우리 나라의 경우, 사용하고 있는 에너지의 전부를 외국에서 비싼 값으로 사서 쓰고 있기 때문에 더욱 아껴 쓰는 정신이 필요합니다. 또한 남아 있는 에너지의 양이 얼마 없기 때문에 새로운 에너지의 개발이 급합니다.

 지금 개발되고 있는 태양 에너지는 무한정으로 얼마든지 사용 할 수 있고 환경오염이 전혀 없는 새로운 에너지중의 한 가지 랍니다.

 이러한 태양열을 이용한 에너지는 어떻게 새로운 에너지로 사용될까요?

태양 전지 판을 구하기는 쉽지 않겠지만 다음의 몇 가지 놀이로 열 에너지의 이용에 대해 알아봅시다.

 

* 필요한 것은

 태양 전지 판, 종이, 봉투, 실, 가위, 종이, 태양 전지 자동차, 꼬마 전구, 쿠킹호일,   양초, 바늘, 고무 밴드, 페트병

 

 * 어떻게 할까요?

 [ 종이 봉투의 시소 놀이 ]

 

 1. 똑같은 종이 봉투를 실에 매달아 긴

    막대의 양끝에서 수평을 이루게 한다.

 2. 한쪽의 종이 봉투 아래 촛불로 가열해 보자.

 3. 가열을 멈추고 다시 기다려 보자.

 

 

 [ 움직이는 뱀 ]

      

 1. 종이에 지름 약10cm 정도의 원을 그린다.

 2. 바깥쪽부터 나사 감는 모양의 원을 그린 후 가위로 오린다.

 3. 원의 중심을 실로 연결하고 촛불 위에 올려본다.

 4. 뱀이 감기는 방향을 2번과 반대로 그려서  실험해 보고 두개의 종이가 돌아가는 방향을 비교해 보자.

 

 [ 혼자 도는 바람개비 ]

            

 

 1. 페트병의 밑 부분을 잘라 낸다.

 2. 페트병 밑의 가장자리에 작은 지우개 3개를 끼워 흔들리지 않게 고정시킨다.

 3. 바늘 끝이 페트병의 입구 보다 2cm  정도 더  높게 나오도록 고무 밴드로 묶어 고정시킨다.

 4. 쿠킹호일을 그림과 같이 자르고 점선을 따라 접어 바람개비를 만든다.

 

 5. 만든 바람개비를 페트병 바늘 끝에 올리고, 백열 전등을 페트병에 쬐어 보자.

   *쿠킹호일로 만든 바람개비가 빙글빙글 돌아갑니다.

 

 

 

 

 [ 태양 전지 판 실험 ]

 

 1. 태양 전지 판에 꼬마 전구를 연결해 백열 전등을 가까이, 멀리 해 본다.

 2. 태양 전지 판 모터를 연결해 백열 전등을 가까이, 멀리 해 본다.

 3. 태양 전지 판 자동차에 백열 전등을 가까이, 멀리 해 본다.

 

 * 왜 그럴까요?

 종이 봉투를 가열하면 봉투안의 공기는 따뜻하게 데워집니다. 따뜻한 공기는 찬 공기보다 가벼워져 위로 올라 가며 이때 가열한쪽의 종이 봉투가 가벼워져 위로 올라 갑니다.   가열된 공기는 가벼워져 위로 올라가면서 종이 뱀을 빙글빙글 돌게 해 줍니다.

 뱀이 감긴 방향을 반대로 만들어 보면 돌아가는 방향도 반대로 나타나게 됩니다. 올라가는 공기가 뱀이 감긴 방향에 따라 서로 다른 방향으로 돌려주기 때문입니다.

 쿠킹 호일로 만든 만든 바람개비도 전등에 의해 데워진 공기가 위로 올라가면서 돌려주기 때문입니다.

 태양 전지란 태양 에너지를 전기장치로 바꾸어 장난감이나 시계, 라디오, 특히 전자 계산기에는 거의 다 태양 전지가 부착되어 번거롭게 전지를 교체해야 하는 수고를 덜어 주고 있습니다.

 전세계의 과학자들이 가장 관심을 가지고 있는 문제 중의 하나는 새로운 에너지원을 개

발하는 것입니다. 석탄이나 석유등의 화석 연료는 환경을 파괴하거나 오염시키고 있을 뿐더러, 그 양도 그리 많지 않습니다. 그러나 열을 이용한 대표적인 에너지인 태양열 에너지는 무한정 사용할 수 있으며 환경 오염의 걱정 또한 전혀 할 필요가 없는 에너지입니다. 1분 동안 지구로 보내지는 태양열의 양은 한꺼번에 4억톤의 석탄을 땐 것과 같을 만큼 엄청 납니다.

 바다의 밀물과 썰물의 힘, 지하의 용암 에너지, 파도의 힘, 수소 에너지, 태양 전지등 여러가지 에너지들이 미래의 에너지로 꼽히고 있으나, 이 중 새로운 에너지원으로 가장 가능성이 높은 것이 바로 태양 에너지 입니다.

 우리나라와 같이 에너지원이 전혀 없는 나라는 더욱 더 태양 에너지의 개발을 위해 많은 연구와 노력을 기울여야 할 것입니다.