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효율계산은 잘아시겠지만,여러가지가 있으며 일반적으로 쓰이는 단순열효율(질문과 같이 입력/출력)과 투입에너지의 유용도에대한 분석으로 엑서지 효율이 있네요. 투입에너지가 에너지 변환시스템을 거쳐 전기와 열로 변환되었을때 어느쪽에 효용가치를 두느냐에 따라 분석되는거죠. 일반적으로는 아무래도 전기로 변환된것에 더 많은 점수를 주는것 같네요. 엔트로피 개념도입이 아마 엑서지 효율분석법이 아닌가 생각되네요. 18세기 에너지보존의 법칙이 처음 발표되었을때, 유용과 비유용 에너지란 개념을 도입하여 "열죽음"이란 말이 유행하여 세기말 유행어가 되었다네요. 두번째질문은 아마도 영원한 테마인 영구기관에대한 이야기인가요. 열역학 1,2법칙을 위배하는건데 가능할까요. 아마도 특허중에 제출된것 제일많은게 영구기관에대한것 일거라고 생각되네요. 조금다른 이야기지만 투입된 전기보다 150%이상의 효율을 내는 모터가 특허를 받았다는데 관계 있을지도 모르겠네요. **** 신문기사 첨부합니다. >전기를 어떤 계에 공급합니다. >1) 계(control volume)는 전해질이 들어간 밧데리가 될 수도 있고, >2) 전기분해되어 물이 가스로 되는 경우가 있습니다. > > >이러한 두가지 경우에 대해서 에너지 효율계산을 어떻게 하면될까요? > >단순히 input(전기)에 대해 output(전기, 가스의 열량)의 표현으로 효율을 설명하는게 맞을까요! >어떤이는 엔트로피 개념을 도입해야한다고 했습니다. 그말을 한참듣긴했지만 무슨말인지 몰랐습니다. > >전기를 공급했을때 >1) 전해질내의 분자가 여기(exitation)된것과 >2) 물이 전기분해되어 수소와 산소가 쪼개진것에 대해서 > >계(control volume) 밖에서 에너지를 끌어올 수 있는 상황이 발생할 수 있을까요? > >공학적으로는 계의 효율은 1보다 작다는 것인데; 1보다 크다는 것을 주장하는 사람도 있습니다. > >이에 답을 주십시오 > > >

앞부분의 대답은 할 수 없고요. 에너지 효율이나 기타 효율계산법은 특별히 정해진 것 보다는 발명가가 이상한 비율이 나오도록 임의로 정해서 주장하는 경우가 많습니다. 그래서 초효율이니 입력값보다 출력값이 더 많이 나오니, 영구기관이니 하는 말이 나옵니다. 예를들어 입력단자에 2mA의 신호를 주고 출력단자에 2A의 전류를 얻는 트랜지스터를 생각하면 단순한 효율계산은 1000 배 입니다. 그러나 입출력비를 계산하기 전에 외부에서 입력신호를 증폭시키는데 필요한 에너지(전류)를 공급했기 때문에 효율이 1000 이라고 주장할 수 없습니다. 그래서 트랜지스터가 증폭작용을 한다는 말은 입력신호와 출력신호 비율을 뜻하는 것이지 에너지 자체가 증폭이 된다는 말은 아닙니다. 에너지 효율을 따지기 보다는 어떤 계에 투입된 에너지나 일에 대하여 계에서 나오는 에너지나 일의 단순한 합산이나 감산 방법이 더 정확하다고 할 수 있습니다. 지금까지 관찰한 결과에 따르면 입력에너지보다 더 많은 출력에너지가 나온 경우는 없습니다. 간혹 핵분열인 경우 자체적으로 반응하여 출력에너지가 더 나온다고 주장하는 사람들이 있으나 입력에너지는 단순한 형태가 아니라 질량감소가 에너지로 변환했기 때문에 질량-에너지를 동시에 따져서 입출력을 계산해야 합니다. 엔트로피에 대해서는 너무 복잡하기 때문에 간단히 설명할 수는 없고요. 앞에 소개한 초효율모터인 경우 대부분 교묘한 장치를 고안하여 한 번 움직여주면 영원히 움직이거나 처음에 입력을 주면 일을 무한히 한다는 식의 주장을 발견할 수 있습니다. 또한 특허신청도 엄청나게 많고 실제로 특허로 인정을 받는 경우가 있습니다. 특허법에 따르면 영구기관에 관련된 특허는 받아주지 않는다고 분명히 시되어 있고 미국도 마찬가지 입니다. 그러면 일부 발명가들이 주장하는 특허는 어떻게 되었는가 궁금할 수 있습니다. 특허청에서 특허로 인정하지 않았음에도 불구하고 특허인증서가 있습니다. 특허분류 인덱스를 살펴보면 영구기관이라는 항목 자체가 없습니다. 따라서 발명가가 다른 항목으로 특허를 신청해서 승인을 받고 (왜냐면 교묘한 장치가 실제로 작동되면 되니까) 나중에 영구기관이라고 주장하거나, 아니면 문서 자체를 조작하는 경우가 대부분입니다. 미국특허인증서는 그럴듯하게 보여도 자세히 살펴보면 원본은 없고 몇 번 복사한 증서가 대부분입니다. 즉, 도중에 조작을 했다는 증거가 될 수 있습니다. 실제로 특허승인번호를 확인하여 미국의 특허청에 접속하고 'quick search'를 이용하여 찾아보면 100% 가짜라는 사실을 확인할 수 있습니다. 영구기관이나 초효율모터인 경우 발명가의 주장만 있고 실험실에서 엄격하게 검증을 한 경우가 별로 없습니다. 실험실에서 검증한 결과에 따르면 거의 대부분 발명가의 주장과 다르게 초효율이나 영구기관임을 입증하지 못합니다. 또 발명을 했다는 주장과 작동을 보았다는 목격담만 존재하지 논문형태로 나와서 국제적으로 검증을 받은 경우가 없습니다. 바로 이런 점이 결정적인 취약점으로 지적할 수 있는 부분입니다. 논문으로 발표하려면 엄격한 규격에 따라 실험이나 장치를 실제 치수를 주어 자세히 설명하고 누가 똑같은 실험을 반복하더라도 똑같은 결과가 나와야 합니다. 이렇게 하지 않는 이유는 발명가들이 특허가 없는 상태에서 공개할 수 없다고 버티기 때문입니다. 지금까지 인류역사를 보면 죽지않은 사람이 없습니다. 간혹 종교에서 주장을 하나 증명을 할 수 없습니다. 사람은 단 한 명의 예외가 없이 모두 죽었듯이 에너지보존법칙에 어긋나는 자연현상은 지금까지 단 한 건도 발견된 적이 없습니다. 물론 앞으로 에너지 보존법칙에 어긋나는 현상이 나타날 수 있습니다. 그러나 이런 현상은 지금까지 관찰하지 못한 곳이나 독특한 방법을 통해서만 가능할 것입니다.

전기분해를 이용하여 수소를 얻는 실험상에서 나올법한 질문이군요. 효율은 아마 전기를 가해 실기압에서 단위 입방미터당 발생하는 수소나 기체의 부피 양을 패러데이의 제일법칙에서 얻어진 이론적 최고 부피로 나누면 나올 것 같군요. 즉, Efficiency (in %)=100 * V(produced)/V(theroretical). 전기분해는 기본적으로 열발생과 연관이 없으므로 열역학 2법칙의 효율한계(열발생에 의한 엔트로피의 발생)에 지배받지 않으므로 효율이 100%에도 근접할 수도 있을 것 같군요 (물론 100%를 넘지는 않겠지요, 그런 계가 발견만 된다면 에너지 문제가 해결될 수 있을 텐데요). >전기를 어떤 계에 공급합니다. >1) 계(control volume)는 전해질이 들어간 밧데리가 될 수도 있고, >2) 전기분해되어 물이 가스로 되는 경우가 있습니다. > > >이러한 두가지 경우에 대해서 에너지 효율계산을 어떻게 하면될까요? > >단순히 input(전기)에 대해 output(전기, 가스의 열량)의 표현으로 효율을 설명하는게 맞을까요! >어떤이는 엔트로피 개념을 도입해야한다고 했습니다. 그말을 한참듣긴했지만 무슨말인지 몰랐습니다. > >전기를 공급했을때 >1) 전해질내의 분자가 여기(exitation)된것과 >2) 물이 전기분해되어 수소와 산소가 쪼개진것에 대해서 > >계(control volume) 밖에서 에너지를 끌어올 수 있는 상황이 발생할 수 있을까요? > >공학적으로는 계의 효율은 1보다 작다는 것인데; 1보다 크다는 것을 주장하는 사람도 있습니다. > >이에 답을 주십시오 > > >

아주 단순하게 생각해 보기로 하지요. 실제로 우리가 실험을 한다면 지구의 에너지 문제가 심각하여 대체에너지로 수소에너지를 만들경우, 수소가 에너지 소스가 되기에 전해질인 바닷물에서 수소와 산소를 분해합니다. 실험실적으로 진행이 되고 실제로 수소를 얻을 수 있습니다. 그러나 왜 아직 실용화하는데 문제가 되는데 가장 큰 이유가 에너지 효율의 낮다는 것입니다. 수소를 만드는데 들어가는 에너지가 더 많이 들어가서 실험실적으로 완성하고 발표가 되기도 합니다. 사실 이러한 실험실적인 효과적인 방법과 제안된 논문과 특허는 아주 많습니다. 실제로 이러한 일에 몇년을 투자하는 분도 있습니다. 우리가 부인할 수 없는 것은 기본적인 원리를 생각하지 않는 방법들은 다양하게 제안될 수 있지만 결국 그 원리를 뒤엎을 수는 없습니다. 이것이 자연과학이 발전하지만 인간이 자연과학을 통하여 할 수 있는 Maxima일 것입니다. 사실 저도 이러한 상상과 실험과 계산에 몰두하여 본 적이 있어 그렇습니다. 그리고 이일에 거의 미치다 시피 지금도 주장을 하며 동조해 줄 것을 요청해오는 분들도 있습니다. 원리를 설명을 해 주어도 대화가 되질 않습니다. 아마 이런분들은 시스템(계)를 자기가 정한 boundary에서는 성공했다는 것에 만족하여 이를 실제로 가능한 것으로 확신하는 분이었습니다. 에너지 보존 법칙은 무시할 수 없고 시간이 갈수록 에너지의 질은 떨어지는 것이지요 부인할 수 없었습니다. 여성들이 미용을 위하여 엄청난 화장품을 이용하여 관리하지만 자기의 의지에 관계없이 나이가 들 수록 피부세포는 노화되어 간답니다. 주절 주절 글을 올렸지만 이상과 현실사이의 제 자신의 과거의 모습이 상상이 되어 올려봅니다. >전기를 어떤 계에 공급합니다. >1) 계(control volume)는 전해질이 들어간 밧데리가 될 수도 있고, >2) 전기분해되어 물이 가스로 되는 경우가 있습니다. > > >이러한 두가지 경우에 대해서 에너지 효율계산을 어떻게 하면될까요? > >단순히 input(전기)에 대해 output(전기, 가스의 열량)의 표현으로 효율을 설명하는게 맞을까요! >어떤이는 엔트로피 개념을 도입해야한다고 했습니다. 그말을 한참듣긴했지만 무슨말인지 몰랐습니다. > >전기를 공급했을때 >1) 전해질내의 분자가 여기(exitation)된것과 >2) 물이 전기분해되어 수소와 산소가 쪼개진것에 대해서 > >계(control volume) 밖에서 에너지를 끌어올 수 있는 상황이 발생할 수 있을까요? > >공학적으로는 계의 효율은 1보다 작다는 것인데; 1보다 크다는 것을 주장하는 사람도 있습니다. > >이에 답을 주십시오 > > >

모터개발을 하는 공돌이로 올리신 초효율모터 기사는 저도 접한 것입니다. 하도 궁금해서, 특허와 실험을 진행하였다는 부산 모대학의 교수에 대한 신원도 파악을 해보았지요.. 참으로 우습게도, 기존에 개발된 BLDC모터와 차이가 없더군요. 특히나 특허 내부에는 초효율에 대한 내용이 전혀 없더라구요. 실험을 했다는 부산 모대학에도 모교수님이 전혀 안계시던데...