1. 서론
보통 무한한 에너지라 하면 태양광, 풍력, 수력 등 우리에게 보편화된 친환경 에너지를 떠올리는 경우가 대다수 일 것이다. 하지만 관점을 조금 돌려보면 우리가 만지고 보고 들을 수는 없지만 우리에게 영향을 끼치는 에너지가 있다. 바로 중력이다.
이 중력이 존재하기 때문에 우리는 공중에 떠다니지 않고 지표면에서 생활 할 수 있다. 이 논문에서는 중력에너지의 이용사례와 그 한계점, 한계점을 해결할 방안들을 고찰해본다.
·연구의 목적과 배경
태양광(열)에너지나 다른 친환경에너지는 에너지를 얻기 위한 장치의 한 부분이라도 망가진다면 기능을 제대로 못하기 때문에 만들고 나서도 관리가 중요하다. 하지만 개발도상국 같은 경우는 비용문제나 부품부족 등 관리가 어려운 상황이기 때문에 그보다는 좀 더 간단하고 편리한 에너지가 없을까 생각하게 되었다. 이 연구를 통하여 더 많은 사람들이 좀 더 쉽게 빛을 보기를 바라는 목적이다.
2.본론
·이론적 배경
만유인력은 우주상의 모든 물체 사이에 서로 끌어당기는 힘이다. 특히 지구가 물체를 잡아당기는 힘을 중력이라고 한다. 더 깊게 들어가 보자면 중력은 만유인력과 지구의 자전에 따르는 원심력을 더한 힘이다. 따라서 중력은 만유인력의 부분 집합이라고도 볼 수 있다.
중력은 앞서 말했다시피 만유인력에 원심력이 합쳐진 것이다. 중력은 서로를 끌어당기는 힘을 의미하는데, 이때의 중력의 크기는 물체의 질량에 비례하므로 자유낙하 하는 물체는 질량에 상관없이 일정한 가속도로 떨어지는데 이때 9.8m/s2의 가속도를 중력가속도 g라고 한다.
하지만 중력가속도는 장소에 따라 조금씩 다른데, 지구 자전에 따른 원심력이 위도에 따라 다르고, 지구가 완전한 구체가 아니라 약간의 타원체이기 때문에 반지름이 가장 크고 원심력이 강한 적도에서 중력은 최소가 되고, 반지름이 작고 원심력이 작은 극지방에서 중력이 최대가 된다.
·중력에너지를 이용한 것
지구뿐만 아니라 우주에서도 영향을 미치는 무한한 에너지인 중력에너지를 이용하여 새로운 에너지의 시대를 연 발명품이 있다. 바로 중력발전조명 이라는 것이다.
이 조명에 0파운드(약9Kg)정도의 무게추를 들어 올려두면 30분간 오로지 중력만을 이용하여 전기를 발생시키고 이를 이이 조명이 작동되는 원리는 매단 무게 추에 중력에너지가 지구 쪽으로 추를 당기면 추가 아래쪽으로 움직이면서 원래 위치에 있었던 위치에너지에서 운동에너지로 변하여 전구가 작동하게 된다.
에너지 혜택이 열악한 개발도상국에도 유용하겠지만, 캠핑장이나 벽지의 근무지 혹은 산장 등에서도 매우 유용할 것으로 보인다. 이 발명품은 스타트업을 위한 투자나 기부를 유치하는 INDIEGOGO에 등재되어 있다.
3.결론
·중력에너지를 이용한다면
앞서 제시되어 있듯이 우주에도 큰 영향을 미치는 중력에너지, 어떻게 보면 태양에너지보다 무한하다고 볼 수 있다. 이 에너지를 우리 마음대로 사용할 수만 있다면 지금 인류의 큰 문제 중 하나인 에너지 불평등을 해결 할 수 있을 것이다. 이 발명품은 그러한 문제를 해결하는데 한 발자국 다가갔다고 생각한다.
·한계점과 해결방안
항상 존재하는 중력에너지이지만 이 에너지를 이용하여 무한 동력을 만들기는 힘들다는 입장이다. 그래서 이 발명품에는 한계점이 있다. 바로 지속시간이 길지 않다는 것이다. 한 번 사용으로 대략 30분까지 유지되기 때문에 사용하는데 번거롭다. 좀 더 제품을 견고하게 만들어 높은 곳에 매달면 그 만큼 위치에너지가 증가하고, 운동에너지가 늘어나면서 지속시간이 늘어날 것이다.
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