18세기이후인류는석탄이나석유와같은화석연료를주요에너지원으로사용하고있다.그런데화석연료의사용량이늘어나면서이산화탄소의배출량도점점증가하였다.화석연료를사용할때어떠한과정으로이산화탄소가발생하는것일까?먼저이산화탄소의성질에대해알아보자.화재가발생했을때에는불을끄는데이산화탄소소화기를많이사용한다.이산화탄소는연소과정에서생성된물질이기때문에불에타지않는다.또공기보다무겁기때문에불에타고있는물체위에이산화탄소를뿌리면물체와산소를차단시켜연소를막을수있다.그러면연소란무엇이며,연소로어떻게에너지가만들어질까?연소는물질이산소와빠르게결합하면서빛이나열을내는것이다.따라서화석연료가연소할때는연료의성분물질들과공기중의산소가결합하여이산화탄소와물등이만들어지는데,이때많은에너지가나온다.연료가연소될때공기중의산소와결합하는것처럼물질이산소와결합하는것을산화라고한다.석탄이나나무와같은물질..
바람이나강수등대기중에서일어나는현상을기상이라고하며,오랜기간동안관측한대기의평균상태를기후라고한다.기상은대기의상태를포함하여일기,또는날씨의뜻으로쓰이기도한다.지구에는지역마다다양한기상변화가일어난다.하루동안에도기온의차이가큰곳과작은곳이있고,일년내내덥거나추운곳이있는가하면계절에따라뚜렷한차이를보이는곳도있다.기후는위도와대기의대순환,그리고해류의영향을크게받고있으며,크게열대기후·건조기후·온대기후·냉대기후·한대기후등으로나뉜다.열대기후는적도부근지역에서나타나며,매우덥고습한것이특징이다.열대기후지역보다고위도지역에는건조한사막지역이많은건조기후가나타난다.이지역은대기의대순환으로적도상공에서고위도로이동한공기가하강하는고기압대이다.따라서이지역에는구름이잘발생하지않으며비가적게내린다.우리나라와같은중위도지역은비교적온화한온대기후를보인다.이곳은여름에는열대기단,겨울에..
태양에너지는지구의대기와해양,그리고지표면을변화시키고식물의광합성을가능하게할뿐만아니라,우리의일상생활에도커다란영향을주고있다.우리가상품을수입하거나수출하는것처럼지구도에너지를흡수하거나방출하면서에너지를유통시키고있다.지구로들어온태양에너지는어느곳에어떻게쓰이고있을까?태양에서지구로들어오는에너지중약29%는구름또는지표면에서반사되거나공기중에서산란되어우주로되돌아간다.나머지71%중에서23%는대기중에흡수되고,48%는지표면에흡수된다.흡수된태양에너지는수증기의증발에의한숨은열이나대류,전도,복사등으로지구표면과대기사이를순환한다.그러나지구는태양에너지를흡수하고도온도가계속증가하지않고일정하게유지되고있다.이것은지표면과대기에흡수된71%만큼의태양에너지가다시우주로방출되기때문이다.이와같이지구로들어오는태양에너지의양과지구에서나가는에너지의양이같아지구의에너지는남거나부족..
석탄이나석유등과같은에너지를사용하지않고도끊임없이일을할수있는장치를만들수는없을까?열기관의효율을높이기위한생각은결국영구기관이라고하는열효율이100%인열기관을만들려는시도로이어졌다.영구기관은소모하는에너지보다더많은에너지를생산하는기관,즉소모하는에너지에대응하는일보다더많거나같은양의일을하는가상의기관을말한다.예를들어,자동차의엔진을영구기관으로만들면한번기름을넣은후에는자동차가고장나기전까지계속움직일수있다는것이다.중세에는물체가멈추지않고영원히움직인다면,그것을이용해영구기관을만들수있을것으로생각했다.하지만현재의과학법칙으로는영구기관을만드는것이불가능하다.왜냐하면,열기관이나기계,운송수단등에너지가사용되는과정에서부수적으로열이발생하기때문이다.영구기관은크게제1종영구기관과제2종영구기관으로나눈다.제1종영구기관은에너지의공급없이도순환과정에서외부에일을하는것이다.하지..
에너지는다른형태의에너지로전환되더라도그총량은변하지않지만,에너지가전환되는과정에서효용성이높은형태의에너지비율은점점줄어들게된다.따라서제한된에너지자원에서효용성이높은에너지를많이얻을수있는기술의개발이점차중요하게되었다.그렇다면사람의힘만을이용했던시대에서부터첨단기계를사용하는오늘날에이르기까지인류가에너지를이용하는기술은얼마나발전해왔을까?사람이수렵과채집으로생존에필요한식량과에너지를얻던시절에는필요한에너지자원을주변에서쉽게구할수있었다.그러나사람들이도시라는주거형태를이루면서에너지자원인연료는더이상주변에서쉽게구할수없게되었다.또한문명이발달하면서주요에너지원으로사용되던목재는더이상충분한에너지원이될수없었다.이때목재의역할을대신한것이석탄이다.초기에는석탄이황과같은불순물을많이함유하고있어서불을붙이면황이섞인검은연기와냄새가나서사용하기가쉽지않았다.하지만석탄은매장량이풍부..
왜공룡이갑자기멸종되었을까?이물음에대해서는다양한이론이제시되었지만,그중하나로거대한운석이지구에충돌할때발생한먼지가햇빛을가렸기때문이라는이론이있다.다음은이와관련된신문기사이다.공룡멸종,운석충돌로인한햇빛차단때문12개국공동연구팀20년간분석끝에결론약6,550만년전공룡이멸종된것은거대한운석이지구와충돌했기때문이라는결론이내려졌다고외신들이보도했다.전세계12개국의지질학자와고생물학자등41명으로구성된국제연구팀은20년간분석한공룡멸종에관한최종논문을과학전문잡지에5일발표했다.연구팀추정에따르면지름약10~15km의대형운석이초속20km의속도로당시에는얕은바다였던멕시코유카탄반도에충돌했다.충돌지점부근의지진은규모11이상의엄청난강진으로약300m높이의쓰나미가몰아쳤다.이충돌로인해발생한대량의먼지와검댕이대기중에치솟았고,이와함께유카탄반도밑암석층에서막대한양의유황성분이..
우리는일상생활에서여러종류의에너지를이용한다.열에너지로음식을데우거나난방을하고,빛에너지로어둠을밝히며,전기에너지로텔레비전을보거나음악을듣는다.이러한여러종류의에너지는어떻게얻을수있을까?일상생활에서많이이용하는전기에너지는어떤과정을통해얻을수있는지살펴보자.화력발전소에서는화석연료를태울때생기는열에너지로전기에너지를얻는다.먼저화석연료에서얻은열에너지로물을데워증기로만든후,이증기로터빈을돌린다.이때증기의운동에너지는터빈의운동에너지로전환되며,이터빈의운동에너지에의해발전기의자기장속에서회전하는코일에전류가흐르게된다.즉,코일의운동에너지가전기에너지로전환된다.이와같이한형태의에너지는다른형태의에너지로바뀔수있으며,이것을에너지전환이라고한다.우리몸속이나자연에서일어나는여러현상도에너지전환으로설명할수있다.예를들어,우리가섭취한음식물의화학에너지는근육에저장되었다가자전거의페..
지구에는지금까지공식적으로이름이붙여진것만약140만종의생물들이살고있다고한다.그렇다면약46억년전지구가처음생겨났을때에도지금과같은생물들이존재했을까?아주오래전에만들어진화석을통해살펴보면어떤생물들은과거에살았다가오늘날에는멸종되어사라졌고,반대로어떤생물들은과거에는없었지만오늘날에는존재하기도한다.1980년대에독일에서화석으로발견된‘이다’라는별명의동물은약4,700만년전에지구상에살았으며,지금의여우원숭이와비슷한모습을하고있었다.이다는사람과유인원의먼조상일가능성이있다고한다.얼핏보기에도많은점이달라보이는사람과원숭이인데,시간을거슬러올라가다보면조상이같아진다니의아하면서도신기한일이다.어떤과정에의해오늘날지구에는과거와다른생물들이나타나게되었으며,또사람과원숭이가같은조상으로부터유래하게되었는지알아보자.생명체는아주먼과거에서부터오늘날에이르기까지자손에게DNA를끊임없..