2010-02-15
org.kosen.entty.User@6794a740
양상기(snoopy815)
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"가용에너지의 효율"인것같다는 느낌입니다만
정의가 되어있는 자료가 있으면 추천부탁드립니다 :]
- 에너지
- 효율
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변!
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 3
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이응신님의 답변
2010-02-16- 1
엑서지는 에너지의 일종입니다. 즉, 단위가 주울(J)입니다. 효율은 단위가 없습니다. 왜냐하면 에너지/에너지 비율로 나오기 때문에 일반적인 비례계수입니다. 만약 누가 엑서지를 효율이라고 주장한다면 한마디로 과학적인 개념이 전혀 없습니다. 어떻게 에너지와 에너지가 전환이 될 때 몇 퍼센트가 유용하게 바뀌었다는 비율을 구분을 못하는지? 일반적인 열역학 교재에는 나오지 않기 때문에 생소하게 느낄 지 몰라도 유럽에서 발간이 되는 공업열역학 교재에는 'entropy flow'와 함께 엄연히 나오는 물리량입니다. 위키피디아에 있으니까 참고바랍니다. http://en.wikipedia.org/wiki/Exergy 여기에 잘 찾아보면 exergy efficiency라는 항목이 있어 엑서지 효율이라고 특별히 다르게 나오는 개념이 있습니다. >"가용에너지의 효율"인것같다는 느낌입니다만 >정의가 되어있는 자료가 있으면 추천부탁드립니다 :] -
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안길홍님의 답변
2010-02-16- 1
eisenbahn님이 좋은 답변을 하여 주시었습니다. 결론부터 말씀 드리면 exergy는 energy입니다. 효율을 나타내게 되면 exergy level(efficiency)이 되겠습니다. 에너지 보존의 법칙에 의하여 지구상의 에너지의 총량은 그 에너지가 어떠한 형태로 변경되더라도 닫힌계인 지구에서의 에너지 총량은 보존됩니다. 예를 들어 석탄을 사용하여 발전하는 화력 발전과 태양에너지에 의한 발전에서 나오는 결과물인 발전량이 동일하다고 하였을 때 exergy량은 같다고 할 수 있습니다.그러나 석탄에 의한 발전에는 배출가스의 공해,석탄 채취시의 지구 환경파괴,발전에 따른 제반 부수되는 환경 파괴 등등이 많이 포함되어 있습니다.그러나 태양에너지는 이러한 환경 파괴행위가 최소화 될 수 있는 에너지입니다. 여기에서 energy개념에서는 없는 human lifecycle이라는 개념이 exergy에서는 도입되는데, 어떤 것이 human lifecycle에 도움이 되느냐 하는 것을 생각 할 필요가 있습니다. 당연히 태양에너지가 human lifecycle에 도움이 된다는 것을 아실 수 있습니다. 그러면 석탄과 태양의 exergy(Joule,watt)는 동일한데, 어떠한 것이 human lifecycle에 도움이 되는가 하는 exergy level(efficiency)에서 태양이 high level이 되겠습니다.즉, 이는 효율성에 해당한다고 할 수 있습니다. 이와 같이 에너지 총량에서 보존법칙이 적용되는 지구 환경에서 exergy을 어떻게 효율적으로 사용하는가 하는 문제가 지구의 지속적인 발전에 기여할 수 있다고 할 수 있겠습니다. 이에 대하여 첨부 자료를 참고 바랍니다. -
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이응신님의 답변
2010-02-16- 1
위에서 ah5506님이 지적했듯이 엑서지는 순전히 인위적인 필요성에 의해 만들어진 개념입니다. 물론 열역학 자체가 외부에서 공급한 열에너지가 어떻게 내연기관에서 일로 바뀌는지 알아보기 위한 필요에 의해 생겨 났지만... 내연기관의 효율을 따지던 시절에 아무리 열에너지가 있더라도 일로 바뀌는 양에 제한이 있어서 도입한 개념이 엔트로피입니다. 당시에는 엔트로피가 시스템의 특성을 설명하기 위해 인위적으로 도입한 양이나 (실제로는 일로 바뀌는 양을 계산하기 위해 수학적으로 도입한 양) 양자역학의 등장과 통계열역학의 발전으로 실체가 인정을 받은 양입니다. 요즈음은 엔트로피를 원자 수준에서 측정하는 장치도 있어 실체로 인정을 받습니다. 당연히 계산하는 공식도 있습니다. 엑서지는 엔트로피가 수학적인 필요성에 의해 도입된 가상적인 양인데 비해 인위적으로 효용을 따지기 위해 도입된 양으로 과학적으로 볼 때 엔트로피와 별로 구분을 할 수 없는 양으로 2차 세계대전 이후 과학의 주류가 미국으로 바뀐 후 사라진 개념입니다. 엔트로피와 거의 구분이 가지 않는데다가 (어떤 과학자는 비례한다고 주장) 시스템의 특성이라기 보다는 인위적인 필요성에 따른 양이므로 현대 열역학에서는 거의 다루지 않습니다. 미국에서 나온 열역학책을 보면 엑서지에 대하여 단 한 줄도 없는 교재가 대부분입니다. 그러나 유럽에서는 전통적인 영향이 남아서 공업열역학에서는 여전히 엑서지를 사용하고 있습니다. >"가용에너지의 효율"인것같다는 느낌입니다만 >정의가 되어있는 자료가 있으면 추천부탁드립니다 :]