베오베에 있는 태양광 논쟁에 관한 글을
이해하기 쉽도록 정리하여 써보았습니다.
원본글 : http://todayhumor.com/?bestofbest_145657
1. 쟁점
현재 이 제품의 크기로 보았을 때
이 제품을 이용하여
지상에서 일반적으로 사용하는 가전제품은 이용할 수 없다.
vs
물리법칙은 언제든지 바뀔 수 있기 때문에
현재의 기술로는 불가능할지라도 추후에 가능 할 수도 있다.
2. 반박 불가능한 사실
① 일정한 면적에 도달하는 태양광량은 바꿀 수 없다.
-> 맑은날 지표에 도달하는 태양열에너지는 1m^2 당 239 W /1일 (by Supernova 님)
※ 이 이상 광량을 늘리는 방법
1) 대기권 밖으로 나간다.
2) 20억년을 기다려 태양이 적색거성이 되기를 기다린다.
② 이 태양광을 모두 전기에너지로 바꾸었을 때,
생산되는 전기에너지의 총량은
투입된 태양광에너지의 총량을 넘어설 수 없다.
(파워포인트를 이용해서 발로 그려보았습니다. 그리고보니 디자이너를_미묘하게_괴롭히는_방법.jpg 가 되었네요)
※ "200 투입시 200 산출 가능" 부분이 또다른 논쟁이 될 수 있겠는데,
100% 효율로 전환하는 것은 당연히 불가능 하지만
일단은 최대한 양보하여 100%로도 전환이 가능하다고 하고 그렸습니다.
③ 해당 제품의 크기로 보았을 때,
100%의 효율로 생산될 수 있는 전기에너지의 총량은 시간당 8 W 정도
(by 무거운눈꺼풀 님)
※ 아마 무한동력 논쟁이 벌어지는 가장 큰 이유는
②, ③에 대한 착각이 가장 클 것입니다.
『 20년전에는 200을 넣어 10만큼 생산했는데,
현재는 200을 넣어 30이나 생산한다!!
따라서 시간이 아주 오래 흐른다면 300을 생산해낼 수도 있지 않을까? 』
-> 과거의 기술에 비추어보면 현재의 테크놀러지는 정말 놀랍기 그지 없습니다.
하지만 아무리 노력을 해도 기술로 극복이 가능한 한계가 있습니다.
과거의 기술발달을 보아 귀납법적으로 타당할 것 같지만,
외부에서 200을 투자하면 어떻게 하더라도 200 이상 생산해낼 수 없습니다.
1) 면적당 쏟아지는 태양광량의 크기는 일정합니다.
2) 따라서 면적당 얻어낼 수 있는 전기의 크기도 일정합니다.
(전기에너지가 태양광에너지의 총합보다 커질 수 없습니다.)
3) 따라서 설계를 아무리 잘한다 하더라도
태양광 패널 면적 이상의 에너지를 뽑아낼 수는 없습니다.
이번 논란의 핵이된 이 발전제품에 국한시켜서 설명을 하자면
이 패널의 크기로는 아무리 태양빛을 잘 흡수하게 설계한다 해도
시간당 8 W 밖에 생산할 수 없습니다.
8 W가 현재 기술로 가능한 수준이 아니고
그 크기에 쏟아지는 태양광을 손실없이 모두 전기로 바꾸었을때 나오는 양임을 염두하세요.
이 사실만은 바꿀 수가 없습니다.
패널의 크기를 늘리지 않으면서도
(투입량이 8 W이면서도)
생산량이 8 W를 능가하게 만들 수는 없다는 뜻입니다.
④ 시간당 8 W 의 전력으로는
지상에서 우리가 이용하는 대부분의 가전제품을 이용할 수 없다.
※ 참고 : 가전제품이 1시간당 소비하는 전력
휴대폰 충전기________ 6 W
스탠드_____________ 20 W
형광등_____________ 40 W
냉장고_____________ 70 W
TV_______________ 150 W
헤어드라이어______ 1300 W
전기포트__________ 2000 W
(출처 : http://k.daum.net/qna/view.html?category_id=QFA&qid=4kR7e&q=%EA%B0%80%EC%A0%84%EC%A0%9C%ED%92%88+%EC%A0%84%EB%A0%A5&srchid=NKS4kR7e )
즉, 시간당 8 W의 전력으로는
휴대폰 충전기를 제외한 대부분의 가전제품은 이용이 불가능하며,
작동은 된다 치더라도 헤어드라이기에서 부채보다 뭇한 바람이 나온다든가 하는 등
제대로된 성능발휘 불가능
(충전을 해서 쓰는 문제는 별개)
3. 과학/기술 논쟁
① 저전력 설계로 극복가능
-> 타당한 말입니다. 생산량을 늘릴 수 없다면 가전제품의 전력 소비량을 줄이면 됩니다.
하지만 줄이는 것에도 한계치가 존재합니다.
ex) 모니터의 경우
제아무리 뛰어난 저전력 설계를 했다 하더라도,
모니터를 통해 나오는 광량의 합이
투입된 태양광에너지의 합보다 클 수는 없습니다.
-> 즉, 아무리 기술이 발달해도
24인치 모니터만한 크기의 태양광 발전패널을 이용하여
24인치 모니터를 태양광 이상의 광도로 빛을 발하게 할 수는 없습니다.
ex) 전열기구의 경우
제아무리 뛰어난 저전력 설계를 했다고 하더라도,
전열기구를 통해 나오는 열의 합이
투입된 태양광에너지의 합보다 클 수는 없습니다.
-> 즉, 저전력 설계를 통해서도 줄이는데 한계치가 존재합니다.
가전기구가 그 본질적인 기능을 수행하기 위한 최소치 이상 줄일 수는 없습니다.
(모니터의 경우 일정 수준 이상의 광도를 출력함,
전열기구의 경우 일정 수준 이상의 열을 방출함)
지상과 같이 원활하게 이용은 어려워요.
② 내부에 건전지, 소형핵융합로, 진동에너지등을 탑재하면 가능
-> 부가적인 에너지 공급원을 탑재하여 가전기구가 작동할 가능성은 부정하지 않습니다.
하지만
이미 태양열만으로 지상의 가전제품을 원활히 쓸 수 있다는
해당 제품의 컨셉을 벗어난 것입니다.
③ 태양광 패널의 크기를 늘린다.
-> 타당한 접근입니다.
애초에 받아들이는 태양광량을 늘리면 생산량도 늘어나겠죠.
하지만 이 경우 역시 해당제품의 모양을 변형시켜 해결책을 찾는 것이기 때문에,
적용되는 물리학법칙이 깨지거나 하는 것이 아닙니다.
시간당 80 W의 전기가 필요하다면 현재 제품의 10배 크기로 태양광 패널을 만들면 됩니다.
다만 어떻게 그 큰 태양광 패널을 휴대할 수 있게 만드는가는
과학의 영역이 아니라 기술의 영역입니다.
④ 렌즈를 이용한다.
-> 렌즈를 이용해도 초점 부분의 빛의 집적도가 높아질 뿐이지
렌즈크기 이상의 태양에너지를 받아들이는 것은 아닙니다.
즉, 이 경우 렌즈크기만한 태양광패널을 탑재하는 것과 차이가 없습니다.
4. 인문학 / 과학 논쟁
① 물리학법칙으로 상상력을 재단하지 말것
-> 네. 상상은 얼마든지 할 수 있습니다.
그리고 상상력이 기술의 발전에 영감을 주고 실제로 발전을 가져왔다는 점도 분명 인정합니다.
다만 기술적으로 현재 불가능한 것과
물리학적으로 애당초 불가능한 것을 구별할 줄은 알아야하겠죠
※ 그리고 해당 제품은 컨셉제품이라고 합니다.
즉, 애시당초 실현가능성여부를 염두에 두지 않고 디자인한 것입니다.
따라서 이 것을 가지고 실현이 가능하니, 가능하지 않니 하는 것은
큰 생산성이 없다고 생각합니다.
② 과학도 인간 이성의 산물일 뿐이다.
-> "인간의 이성이 불완전하기 때문에 과학 자체도 믿을 만한 것이 못된다."가 논쟁의 골자인것 같습니다.
이것은 추후에 댓글로 다시 달도록 하겠습니다.
그리고 해당분야에 잘 알지 못하는 사람에게 반박을 하기위해
무시하는 말투로 댓글을 다는 행위는 지양해야 하겠습니다.
무시하는 말투는 설령 그것이 진실이라 하더라도
받아들이는 사람에게 상처가 됩니다.
