극저온 세계에선 어떤 일들이 벌어지고 있을까? 메탄가스를 LNG로 바꾸기!
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- čas přidán 10. 12. 2022
- 1. 우리 주변의 영하세계들 - 빙해수조, 환경챔버
수온 0도의 거대한 얼음수영장인 ‘한국해양연구원 빙해수조’. 이곳은 쇄빙선박이나 내빙선박 등 빙해선박에 대한 환경성능을 실험할 수 있는 수조다. 우리나라 최초의 쇄빙선인 ‘아라온호’의 경우 빙해수조가 없어서 국외에 나가 실험을 했었다. 2009년 5월에 빙해수조가 완공되면서 우리나라에서도 빙해선박 및 해양구조물에 대한 다양한 빙해환경실험이 가능해졌다! 선박실험시설이 빙해수조라면, 철도의 성능실험을 가능케 하는 것은 ‘실대형 환경챔버’! 철도기술연구원에 있는 이 환경챔버는 영하 40도에서 영상 60도까지 온도조절이 자유로워 냉방, 난방성능 및 결빙시험 등 열차 성능실험에 일조를 하고 있다. 저온환경이 필수적인 곳! 그 차가운 현장 속으로 들어가 보자.
2. 2010년은 초전도현상이 발견된 지 100년이다! - 초전도
상온에선 발생하지 않는 특이한 현상이 발생하는 극저온! 말랑말랑한 고무공과 부드러운 장미꽃을 영하 196도의 액체질소에 넣으면 부서져버린다?! 이처럼 극저온에서는 물질이 부서지기 쉽게 변하는 현상이 일어난다는데. 또한 극저온상태에서는 순수 금속의 전기저항이 사라진다. 바로 ‘초전도 현상’이다! 1910년 네덜란드의 과학자 온네스에 의해 우연히 발견된 ‘초전도’는 제2의 산업혁명을 예고하는 20세기 최고의 발견이라고 하는데, 2010년인 올해는 초전도현상이 발견된 지 100년이 되는 뜻 깊은 해다. 초전도를 이용한 것이 바로 전력손실 0을 구현하는 초전도케이블과 시속550Km를 낼 수 있는 자기부상열차! 게다가 인체내부를 들여다 볼 수 있는 MRI까지! 우리의 생활을 바꿔가고 있는 저온공학과 초전도체의 산물들을 만나보자!
3. 극저온을 만드는 기술 vs 보관하는 기술
온도가 영하 150℃보다 낮아지기 시작하니까 영원히 가스 상태로 존재할 것으로 생각되던 기체가 액화되기 시작한다. 메탄은 영하 162도, 산소는 영하 183도, 질소는 영하 196도, 수소는 영하 253도, 헬륨은 영하 269도다?! 일반 가정에서 쓰는 냉장고가 프레온가스 비슷한 냉매를 압축했다가 팽창밸브를 사용해 팽창시켜 영하 20도 정도의 저온을 만드는데, 그 방법으로는 영하 150도 이하의 극저온을 만드는 데는 한계가 있다. 따라서 산업용으로 쓰이는 액체산소, 액체질소 등은 팽창밸브에다가 팽창터빈이라는 장치를 더 해서 두 가지를 잘 조합해서 극저온을 얻어내는 것이다. 극저온은 만들기도 어렵지만 보관하는 기술도 아주 중요하다. 극저온을 보관하는데 문제가 되는 것이 바깥에서 들어오는 열침입을 방지하는 일. 그래서 진공 단열기술이 중요한 키워드다!
수도권 쓰레기매립지에는 아주 특별한 시설이 있다. 바로 메탄가스 액화시설! 환경오염의 주범이던 메탄가스가 저온공학의 힘을 빌어서 생활에너지인 LNG로 거듭나는 현장으로 들어가 보자!
▶️ 프로그램 : 원더풀 사이언스 - 극저온, 그 신비의 세계
▶️ 방송일자 : 2010.10.07 - Věda a technologie
이런거 너무 재미있어요
그러게요
액화산소에 빠지면 질식사 안하나요? 아 그전에 얼어붙어 죽겠군요
이래서 과학신봉자가 나오는 것인가...
겨울 전철은 문이자주열리는관계로 온기보다 냉기가 더더욱 차고들어옴. 이번수요일부터 영하10도이상떨어진다니...출퇴근때 전철문쪽에서있음...마이 마이 괴로울것임. ㅋㅋ
오늘 쿠퍼페어에 정줄놓고왔는데 ebs까지 나에게
오버클럭을 할 수 있습니다.
영하 250도는 못참지
북극 남극에 녹는 빙하를 이걸로 방지할 방법이 없는지...?
다량생산에서 지구 온난화를 막을 수 있는지?
스키장 바닥에 배관이나 박스관 넣고 초저온 물질을 주입해서 4계절 스키장 또는 겨울에 안얼어서 개장 못하는걸 보완할 수 있는지? 등...궁금하군요
일단 돈이 천문학적으로 들어갈거란건 예상되네요
말씀하신 대부분이 가능은 한데 문제는 현재기술로는 금전적으론 손해라는것..
엔지니어 들은 항상 경제성이라는 걸 먼저 따집니다 .
경제성 있게 만드는것도 엔지니어의 몫이겠죠 당장은 아니더라도
돈도 많이 들거고 손해겠지만 온난화 방지한다고 눈 위에 덮개깔던걸 보니.