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태양전지의 효율 A+ 레포트

태양빛은 전 지구에 평등하게 쏟아지기 때문에 태양광 에너지는 분산도가 높다. 그렇기 때문에 어떻게 해야 태양광 에너지를 효율적으로 모을 수 있느냐가 태양광 발전의 핵심적인 문제이다. 이런 이유로 대부분의 태양광 업체들의 개발 비용을 절감하면서 광전환 효율을 높이기 위해 힘쓰고 있다.광전환 효율이란, 태양전지에 입사되는 태양광 에너지가 전기 에너지로 변환되는 비율이다. 즉, 광전환 효율이 높을수록 더 효율적인 태양전지인 것이다. 효율적인 태양전지를 개발하기 위해서는 가능한 많은 양의 태양빛을 전기에너지로 변환하는 것이다. 하지만 태양광 에너지의 스펙트럼에 따라 흡수되는 소재의 종류가 다르기 때문에 100% 효율의 태양전지를 얻는 것은 어렵다. 지금까지 최고의 광전환 효율을 갖는 소재로 알려진 실리콘을 예로 들자면, 태양빛의 전체 스펙트럼은 약 0.5eV~2.9eV 범위에 위치하는데 실리콘은 1.1eV 이상의 에너지를 흡수하기 때문에 광 에너지 흡수에 한계가 있다. 이론적인 최대효율은 45%라고 한다.이처럼 효율을 높이기 위해서 여러 기업 및 연구소에서는 태양전지의 소재의 변화뿐만 아니라 다른 기술적인 측면에서의 접근이 이루어지고 있다. 다음은 그 예들이다.① 미국의 Miasloe 사는 다결정 실리콘을 사용한 박막형 태양전지로 15.7%의 광전환 효율을 얻었다. 다결정 실리콘은 단결정에 비해 가격이 저렴하고 큰 면적의 태양전지 생산이 가능하기 때문에 더욱 효율적이다.② 나노 결정 실리콘의 박막 폴리머를 소재로 한 United Solar사는 세계 최초로 12%의 효율을 가진 400cm면적의 대형 플렉시블 박막 태양전지를 개발했다. 이 태양전지는 태양전지 패널의 대폭적인 설치비용 및 20%이상의 발전 비용을 감소시킬 수 있는 제품이라고 한다.③ 결정형 태양전지는 폴리실리콘을 녹여 잉곳으로 만든 뒤 이를 얇게 자른 웨이퍼에 특수한 화학처리를 거쳐 만드는 전지로, 평균 효율이 16~18%에 달해 태양전지 가운데 가장 높다. 국내 업체인 신성홀딩스가 레이저를 이용한 도핑 기술을 통해 태양전지의 원판인 웨이퍼의 전극을 촘촘히 만들어 19.6%의 높은 광전환 효율을 얻어 UNSW(호주 뉴사우스웨일스대 태양광?재생에너지연구소)로부터 결정질 태양전지 분야에서 세계 최고 광 변환효율을 인증 받았다. 주요 업체들이 사용하는 스크린 프린팅 방식에 비해 신성홀딩스의 레이저 도핑 방식은 전극 간 폭을 기존의 120um로부터 20um 수준으로 좁힐 수 있기 때문에 보다 높은 효율의 태양전지를 얻을 수 있다.④ 신성솔라에너지는 앞뒤 양면에 태양전지 셀을 적용한 양면 수광형 태양전지는 앞면은 기존 제품과 다를 바 없지만 전지 뒤쪽에도 태양빛을 반사시키는 집광판을 설치해 양면 모두 전기에너지를 발생시키는 제품을 개발했다. 단면 태양전지는 광전환 효율이 18%이지만 태양전지를 양면에 적용할 경우 효율이 25%까지 상승하고 장당 발전량도 기존 4.3W에서 6W이상으로 40%가량 늘어나고, 후면의 반사 집광판 각도를 조절함에 따라 효율을 더욱 높일 수 있다고 한다. 또한 태양전지 양면을 모두 활용하기 때문의 고가의 폴리 실리콘 사용량을 크게 줄여 제조 원가를 절감할 수 있고 태양광 발전 공간 활용성도 극대화할 수 있는 제품이다.⑤ 태양전지 전문 기업인 미리넷솔라는 독일, 중국 등 해외 파트너와 공동 개발할 고효율 태양전지용 웨이퍼 제조 기술을 바탕으로 광변환 효율을 18%대까지 높인 다결정 태양전지를 개발했다. 기존 다결정 태양전지의 효율이 17%대 인데 비해 이 제품은 18.2%까지 효율을 낼 수 있어 기존 제품 대비 전력 생산량을 10%이상 늘릴 수 있다. 또한 효율이 낮고 값이 싼 다결정 제품과 고효율이지만 제조 단가가 비싼 단결정 제품의 장점만 취한 제품이라고 한다.⑥ 휴대 전자기기나 스마트 의류, BIPV(Building Integration Photovoltaic : 건물 외피에 전지판을 이용하는 건물 외장형 태양광 발전) 등 다양한 분야에 응용되는 유기태양전지는 반도체고분자의 광반응을 통해 전기에너지를 생산하면서도 고가의 실리콘을 사용하지 않아 가격이 저렴하며, 잘 휘고 투명해 여러 분야에 적용 가능한 미래 친환경 에너지원이다. 하지만 다른 태양전지에 비해 태양빛을 받아 전자와 정공을 형성시키는 반도체고분자의 수송특성이 낮아 생성된 전자나 정공이 효율적으로 외부로 전달되지 못하기 때문에 효율이 낮다. 하지만 KAIST 신소재공학과 김상욱 교수팀과 전기및전자공학과 유승협 교수팀이 탄소나노튜브를 유기태양전지에 적용해 에너지 변환효율을 크게 향상시키는데 성공했다. 연구팀은 유기 태양전지의 반도체고분자에 붕소 또는 질소 원소로 도핑된 탄소나노튜브를 적용해 전자나 정공 중 한쪽만을 선택적으로 수송하도록 함으로써, 이들의 재결합을 막아 유기태양전지의 효율을 33%나 향상시켰고, 도핑된 탄소나노튜브는 유기용매 및 반도체고분자내에서 매우 쉽고 고르게 분산되는 특성을 보여, 기존의 값싼 용액공정을 그대로 사용해 효율이 향상된 태양전지를 만들 수 있음을 확인했다고 한다.⑦ 미국 선파워가 개발한 후면전극형 태양전지는 5인치 웨이퍼를 이용해 만들며 24.2%의 최고 효율기록을 보유하고 있다. 전자를 실어 나르는 전극을 전면이 아닌 후면에 배치함으로써 태양광 흡수를 극대화한 점이 가장 큰 특징이다.

공학/기술| 2011.07.11| 2페이지| 1,000원| 조회(258)

반도체, 태양전지, 효율, solar cell, 솔라셀

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과학혁명 A+ 레포트

과학혁명서 론우리가 살고 있는 이 세계는 끊임없이 변화한다. 시대가 과거로부터 현대에 이르기까지 많은 분야들이 진보해 온 것이 사실이다. 그리고 각 분야들이 진보하기까지 그에 따른 혁명이 필수적이었다. 어떤 분야에 대한 혁명이란 그 분야의 기술혁신뿐만 아니라 그와 연관된 사상에도 큰 변화를 주게 된다. 예를 들어, 18세기 중반에 영국에서 일어난 산업혁명의 경우 기술상의 혁신뿐만 아니라 사회? 경제적인 변혁을 야기했다.) 그리고 과학혁명 또한 과학측면에서의 발전뿐만 아니라 사람들의 지적? 사회적 변화를 야기했으며, 이로 인해 사람들의 세계관에도 변화를 주었다.앞으로의 글에서 필자는 과학혁명에 대한 의미, 과학혁명이 누구에 의해 일어났는가, 과학혁명에 의한 세계관의 변화에 대해 서술할 것이다. 물론 광범위하게 모든 부분을 이야기 할수는 없겠지만, 각 부분에 대한 핵심적이고 중점적인 사실을 중심으로 필자의 생각을 서술할 것이다.본 론1. 과학혁명이란 무엇인가?우선 과학혁명이란 어원에 대해 알아보면 과학혁명이라는 말은 제2 차 세계대전 후, 영국 케임브리지 대학교 근대사 교수 H.버터필드가 그의 저서 《근대 과학의 탄생 The Origins of Modern Science》(1946)에서 사용한 용어이다.) 그는 그의 저서에서 과학혁명은 유럽에서 일어난 사건 중에서 가장 중대하고 큰 변화였다고 주장했다. 그리고 과학혁명이 바로 근대사회의 기원을 이룬다고 했다. 그는 아마도 과학혁명을 통해 이루어진 새로운 패러다임의 변화뿐만 아니라 과학혁명을 통해 나타난 사회적인 파급 효과가 역사 전반에 큰 영향을 주었다고 생각하는 것 같다. 그렇기 때문에 그는 과학혁명을 종교개혁이나 르네상스와도 견줄 수 없는 고귀한 것으로 생각한 것이다.그렇다면 과학혁명이 무엇이기에 이처럼 과학혁명이 역사적으로 중요하게 취는 되는 것인가? 일반적으로 얘기되어지는 ‘과학혁명’이란 16, 17세기를 통해서 유럽에서 일어난 과학의 여러 분야에 걸친 급격한 변화를 말한다. 과학혁명 동안에는 천문학, 역학설명할 수 있는 것이 아니기 때문에 과학적 혁명은 계속해서 반복되어 일어날 수밖에 없다.3. 과학혁명은 누구에 의해 일어났는가?좁은 의미의 과학적 측면에서 본 과학혁명은 아리스토텔레스의 우주관을 무너뜨린 여러 과학자들에 의해 이루어졌다. 그 중에서도 1543년 코페르니쿠스가 《천구의 회전에 대하여》라는 책을 발간함으로써 시작된 것으로 보통 이해되고 있다. 이 책속에서 코페르니쿠스는 폐쇄된 유한한 우주의 중심에 영원히 정지해 있다고 믿어져 오던 지구에게 자전과 공전이라는 운동을 주었다. 그의 태양 중심의 지동설은 당시 공인되어 있던 아리스토텔레스의 우주관에 결정적인 반기를 들고 나섰다는 데에 그 뜻이 있다. 그리고 그의 뒤를 이은 티코 브라헤, 갈릴레이, 케플러, 뉴튼 등은 바로 코페르니쿠스의 주장을 결정적으로 확인해 준 인물들이었던 셈이다.) 이 과학자들이 새로운 패러다임을 들고 나와 아리스토텔레스의 이론이 틀렸음을 설명함으로써 아리스토텔레스의 패러다임은 깨지게 되고 이에 의해 과학혁명이 일어나게 된 것이다. 또한 천문학의 뒤를 이어 역학, 광학, 수학, 생리학도 혁명을 겪게 됨으로써 과학혁명은 점차 완성되어져 갔다.4. 과학혁명에 의한 세계관의 변화1) 지적인 면에서의 변화과학혁명은 과학 자체만으로도 큰 변화가 있었지만 그 외에도 그 당시 사람들이 자연을보는 태도에도 큰 변화를 주었다. 그것은 종교적이 아닌 세속적 태도였을 뿐 아니라 그에서 한 발자국 더 나아가 자연을 이용하여 거기서 인간이 필요한 힘을 얻을 수 있다는 생각까지 발전해 나아갔다.) 과거에는 너무나도 큰 종교적 힘에 의해 자연에 변화를 주고인간 마음대로 움직인다는 것은 상상 조차할 수 없던 일이었다. 그러나 과학 혁명을 통해사람들의 마음속에 자연은 영원불변하고 신적인 것이라는 개념에서, 널리 이용하고 활용하여 인간을 이롭게 해야 한다는 생각으로 바뀐 것이다.자연에 대한 이러한 태도 변화는 그와 더불어 자연을 이해하는 데에는 실험과 관찰을계획적으로 행해야 하며 또 그렇게 하여 얻은 자연의 법칙성 단체들에서 행해진 새로운과학 활동이다. 과학혁명의 결과로 나타난 새로운 과학은 그 동안 학문의 전당이었던 대학이 아니라 새로 출현한 과학단체에서 행해졌다. 당시에 학회설립의 동기가 된 것이 베이컨적 정신, 방법, 회원조직의 내용을 보여주는 ‘솔로몬의 집’ 이었다. 솔로몬의 집은 과학자들의 이상향으로서, 그 속에 과학자들이 모여 살게 하고 그들에게 시설을 주고 재정적인 지원을 해서 실험과 귀납적 방법에 의해 과학연구를 하도록 하자는 것이다. 그리고그렇게 하면 과학자들이 유용하고 실제적인 지식을 얻어내고 인류의 복지에 기여하게 될것이라는 그의 주장은 과학단체들에서 그대로 채택되었다. 그리고 이 같은 착상이 잘 반영된 과학 공동체가 바로 왕립학회이다.1662년에 설립된 왕립학회는 지금까지 존속하는 과학 공동체 중 가장 오래된 것이다.영국에서 두개의 자주적인 단체가 모체가 되어 R. 후크에 의해 왕의 허가를 얻어 설립된다. 이 학회는 순수한 이론보다 경험을 더욱 중요시하고 연구의 중점도 강연이 아닌 실험이었다. 회원들은 국가로부터 어떤 종류의 연금이나 보수를 받거나 신분상의 특권도 인정받지 못하였다. 반면 위원회, 총회의 방식을 통한 자유스런 분위기가 이루어졌다.)즉, 과학혁명은 사회적으로 과학을 중요한 것으로 인식되게 되었고 이로 인해 위와 같은 과학자와 과학단체들이 점차 생겨나게 된 것이다. 이는 바로 다음에 계속될 과학혁명은 위한 준비이기도 했던 것이다.결 론과학혁명은 15~17세기 동안의 과학 자체에 많은 변화를 주었고 그 당시 사람들은 그로인해 많은 충격을 받았다. 과학계의 혁신이 혁명으로 까지 불려질 수 있었던 까닭은 당시에 전통적인 아리스토텔레스적 과학관을 깼기 때문이라는 것을 첫 번째 이유로 들 수 있다. 그 당시에 아리스토텔레스의 과학은 교회를 통해 증명된 것이기 때문에 이에 대해 반기를 든다는 것은 상상도 할 수 없었던 일이었다. 그러나 과학혁명은 천문학과 역학을 통해 당시에 사람들의 고정관념을 완전히 깨버린 것이다.두 번째 이유는 과학혁명을 통해 한다⑤ 달은 지구의 둘레를 돈다.)이 주장은 프톨레마이오스의 이론과 전체적인 구조는 비슷하다. 단지 우주의 중심에 있던 지구와 달의 위치를 태양의 위치와 바꾸어서 태양이 우주의 중심에 오게 된 것과 항성천구의 1일 1회전 운동을 없앤 것뿐이다.프톨레마이오스의 우주 구조가 단순히 우주구조에 그치지 않고 고대부터 중세를 통해 받아들여져 온 아리스토텔레스 우주관 전체와 결부되어 있었기 때문에 코페르니쿠스의 주장은 결론적으로 아리스토텔레스에 대해 문제를 제기하는 것과 같았다.) 그렇기 때문 에 과학혁명은 코페르니쿠스가 아리스토텔레스에 대해 문제를 제기함으로써 시작되게 된 것이다.2) 티코 브라헤티코 브라헤는 덴마크의 천재적인 관측 천문학자로서 코페르니쿠스와는 달리 실증을 통 해 아리스토텔레스의 우주구조를 뒤집었다고 할 수 있다. 그는 1572년 카시오페아 성좌 에 위치한 신성을 발견하고 이 별을 '티코의 신성'이라 이름 붙였으며, 이것에 관한 최초 의 저서로 "신성에 대하여"를 발표하였다. 새로 발견된 이 별은 발견 직후 금성 정도로 밝았으나 점차 빛을 잃고 1574년 사라졌다. 그는 처음에는 빛깔이 흰색이던 것이 점차 노란색, 붉은색으로 변하는 것을 관측하였고, 또 이 별이 토성보다 훨씬 먼 곳에 있다는 사실을 밝힘으로써 "천상계는 불변"이라는 아리스토텔레스의 우주관을 근본적으로 동요시 켰다. 브라헤는 또한, 1577년 혜성을 관측하고 혜성이 달 아래 세계에서 일어나는 현상이 라고 믿어왔던 당시의 생각과는 달리 훨씬 더 먼 천상계에서 운동하며 원 궤도가 아닌 타 원 궤도를 그린다는 사실도 밝혀냈다.)티코 브라헤는 지구 중심설을 주장하고 태양중심설에 반대한 최후의 천문학자였다. 그 대신 그는 수성? 금성 등은 지구둘레를 도는 것이 아니라 태양 둘레를 돌고 그 태양이 행 성을 거느리고 지구둘레를 돈다고 믿은 것이다. 즉, 그는 프톨레마이오스에서 코페르니쿠 스로 넘어가는 가교 역할을 함으로써 천문학 형성에 이바지한 것이다. 그에 대한 역사를 보면 그는 죽기 전까지 천문한다. 이에 대해 케플러는 비록 브라헤의 제자였지만, 지동설 의 입장에서 지구의 공전궤도를 원이라 가정하고 화성의 공전궤도를 기하학적으로 작도해 본 결과, 그 궤도가 태양을 초점으로 하는 타원이라는 것을 알게 되었다. 케플러 이전에 는 지동설의 주장자들도 행성의 궤도가 원이라고 믿고 있었다. 케플러의 법칙은 후에 뉴 턴이 만유인력을 발견하는 데 핵심적인 수학적 기초를 제공해 주었다.4) 갈릴레이천문학에 관한 그의 업적은 첫째, 망원경의 발견으로 인한 새로운 천체관측 둘째, 코페 르니쿠스설을 지지하는 책을 지어 종교재판까지 받은 사건 두 가지로 나누어 살펴볼 수 있다.)1609년 네덜란드에서 망원경이 발명되었다는 소식을 듣고, 손수 망원경(갈릴레이식 망 원경)을 만들어 여러 천체에 대하여 획기적인 관측을 하였다. 예를 들면, 당시에는 완전 한 구로 믿었던 달에 산과 계곡이 있다는 것, 모든 천체는 지구를 중심으로 회전한다고 생각하였는데, 목성도 그것을 중심으로 회전하는 위성(갈릴레이 위성)을 가지고 있다는 것 등이었다. 그 후로도 천문관측을 계속하여 1612～1613년에 태양흑점 발견자의 명예와 그 실체의 규명을 둘러싸고, 예수회 수도사인 크리스토퍼 샤이너와 논쟁을 벌여, 그 내용 을 《태양흑점에 관한 서한》에서 발표하였다. 이 무렵부터 갈릴레이는 자신의 천문관측 결과에 의거하여, 코페르니쿠스의 지동설에 대한 믿음을 굳히는데, 이것이 로마교황청의 반발을 사기 시작하였다. 그는 로마의 이단심문소로부터 직접 소환되지는 않았지만 재판 이 열려, 앞으로 지동설은 일체 말하지 말라는 경고를 받았다(제1차 재판).그 후 갈릴레이는 숙원이었던 《프톨레마이오스와 코페르니쿠스의 2대 세계체계에 관 한 대화, Dia1ogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicao n》의 집필에 힘써, 제1차 재판의 경고에 저촉되지 않는 형식으로 지동설을 확립하려고 하였다. 이 책은 1632년 2월에 발간되었지만, 7월에 교황청 있다.

자연과학| 2011.07.11| 7페이지| 1,500원| 조회(351)

과학혁명, 토마스 쿤, 과학의 역사

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황도12궁, 별자리 신화 A+ 자료

남중 : 10월 20일 오후 9시(지방시)관측 가능 : 위도 +90도에서 -60도 사이찾는 법 : 가을철 대표적 길잡이 별, 가을철 머리 위에서 가장 밝게 빛나는 별 페가수스 사각형신화 : 천마 페가수스의 모습α, β, γ의 세 별과 안드로메다자리 α(페가수스 δ이기도 하다)의 네 별이 커다란 정사각형(페가수스의 사각형이라고 함)을 이루어, 가을철 별자리의 기준이 되고 있다. 특히, γ와 안드로메다자리 α(알페라츠:Alpheratz)를 잇는 선은 적경 0h의 선으로, 이 선을 따라가면 북으로는 북극성을, 남으로는 춘분점을 찾을 수있다.마르카브(Markab or Marchab)라 부르는 α는 2.5등의 청색 별로 페가수스 자리에서 3번째로 밝은 별임에도 불구하고 α이다. 쉐아트(Scheat)라 부르는 β는 2.1~3.0등의 불규칙변광성으로 적색거성(赤色巨星)이다. ε은 에니프(Enif)라 부르며, 2.4등으로 이 별자리에서 가장 밝은 별이다. 페가수스는 그리스신화에 나오는 날개 달린 말인데, 사각형은 그 몸체에 해당한다. 한국에서는 가을철 초저녁에 천정(天頂) 가까이에서 보인다.남중 : 1월 25일 오후 9시(지방시)관측 가능 : 위도 +90도에서 -75도 사이찾는 법 : 천구의 적도에 있는 나비 모양의 별자리 오리온이 곤봉과 방패를 들고 황소를 노려보고 있는 모습 상상신화 : 달의 여신 아르테미스를 사랑한 대가로 그녀의 화살에 맞아 죽은 사냥꾼 오리온의 별자리, 아르테미스가 그에게 화살을 쏜 것은 둘의 결혼을 반대한 오빠 아폴론의 계략 탓이었다. 제우스 신은 자신의 손으로 사랑하는 연인을 죽여야 했던 아르테미스의 슬픔을 위로하기 위해 오리온을 하늘의 별자리로 만들어 주었다.전체 약 60여개의 별들을 한데 묶어서 부르는 별자리이다. 밝은 2개의 1등성과 그 중간에 등간격으로 늘어선 3개의 별은 매우 눈에 띄기 쉬워 겨울 밤하늘의 왕자라고 할 수 있다. 오리온자리는 1년 중 가장 화려하고 가장 찾기 쉬운 별자리로 꼽을수 있다.그리스신화의 용사 오리온을 상징하며, 징집할 때 시력검사에 이 별을 이용했다고 한다. 큰곰자리에는 M81·M82·M101 등의 아름다운 은하와, 올빼미성운이라고도 하는 행성상(行星狀)성운 M97이 있다. 그리스신화에 따르면, 큰곰은 원래 제우스 신의 애인인 칼리스토인데, 제우스의 아내 헤라의 질투로 곰의 모습이 되었다고 한다.남중 : 11월 20일 오후 9시(지방시)관측 가능 : 위도 +90도에서 -20도 사이찾는 법 : 북극성을 중심으로 북두칠성의 반대편 이 별자리에 은하수가 중심을 지나기 때문에 쌍안경으로 멋진 별세계를 관측할 수 있다.신화 : 에티오피아의 왕비 카시오페이아가 의자에 앉아 있는 모습가을철에 천구 북극 근처의 은하수에서 볼 수 있는 별자리로, 한국에서 1년 내내 볼 수 있는 주극성이다. 비교적 밝은 별들이 W자 모양으로 되어 있어서 찾기 쉬운 별자리인데, 북두칠성과 함께, 북극성을 찾을 때 이용하는 별자리로도 유명하다.W자를 이루는 다섯 개의 별 중, β와 γ는 2등성, α와 δ는 3등성, ε은 4등성이다. 1572년 카시오페이아자리에 나타난 초신성(超新星)은 밝기가 금성을 능가했는데, 이것을 관측한 튀코 브라헤의 이름을 따서 ‘튀코의 별’이라고 하였다. 지금 이 별은 카시오페이아 A라고 부르는 전파성(電波星)으로 남아 있다. 별자리의 이름은 그리스신화에 나오는 에티오피아의 왕비 카시오페이아에게서 따온 것이다. 3.21~4.20남중 : 12월10일 오후9시(지방시)관측 가능 : 위도+90도에서 -60도 사이찾는 법 : 알파별이 페가수스 사각형의 동쪽 두 별과 이등변 삼각형을 이룸가을 남쪽 하늘의 별자리로 삼각형, 물고기, 페르세우스, 황소 등의 별자리에 둘러싸여 있다. 현재로부터 2000년 전에는 이 별자리에 춘분점이 있어서 봄을 알리는 별자리로 태양이 이 별자리에 들어가면 여러 가지 행사가 벌어졌다. 현재는 지구 자전축의 세차운동(歲差運動) 때문에 춘분점은 서쪽에 이웃하는 물고기자리에 이동되어 있다. γ는 많이 알려진 쌍성으로 주성과 동반성(同伴星)이 같은 4등성이며 빛깔은 들어 하늘로 올려 보냈다.그리스 신들이 강가에서 연회를 열고 있을 때에, 괴물 티폰이 나타나, 놀란 신들은 동물로 모습을 바꾸었다. 제우스는 양이 되어 도망쳤는데, 그 모습을 별자리로 만들었다. 4.21~5.20남중 : 1월15일 오후9시(지방시)관측 가능 : 위도 +90도에서 -65도 사이찾는 법 : 오리온자리 삼태성을 서북쪽으로 이어가면 붉은색 1등성 알데바란을 포함한 V자형의 별들을 발견, 이것이 얼굴, 서북쪽으로 조금 더 나아가면 어깨부분인 플레이아데스 성단 발견, 큰 어려움 없음신화 : 제우스가 페니키아의 공주 에우로페를 유혹하기 위해 변신한 하얀 소의 모습겨울철 남쪽 하늘에 보이는 별자리로 페르세우스자리, 마차부자리, 오리온자리 등으로 둘러싸여 있다. 플레이아데스, 히아데스와 같이 유명한 산개성단이 황소자리에 있다.페르세우스자리 ·마차부자리 ·오리온자리 등으로 둘러싸여 있다. 대략적인 위치는 적경 4h 30m, 적위 18°. 가장 밝은 알데바란은 1.1등으로 붉은 색 저온별인데, 실제 지름은 태양의 45배나 된다. ζ성 근처에는 1054년에 나타난 초신성의 잔해인 게성운이 있다.또한 황소자리에는 플레이아데스 ·히아데스 등 유명한 산개성단(散開星團)이 있다. 한국과 중국에서 묘성(昴星)이라 부르는 플레이아데스는 맨눈으로 6개 정도의 별을 볼 수 있으며 망원경으로는 100개 이상이 보인다. 그 대부분은 질량이 큰 푸른 별들로 비교적 젊은 별들이다. 알데바란 근처에 있는 히아데스도 맨눈으로 볼 수 있는 3, 4등 별들의 집단이다. 5.21~6.21남중 : 2월 20일 오후9시(지방시)관측 가능 : 위도 +90도에서 -60도 사이찾는 법 : 오리온자리의 북동쪽에 붙어 있음, 별들이 밝아 쉽게 찾을 수 있음. 동쪽 끝에 있는 알파별과 베타별은 밝아서 쉽게 찾을 수 있음.신화 : 쌍둥이 형제인 카스토르와 폴룩스의 진한 우애에 감동한 제우사가 기념해서 만든 별자리겨울철 하늘 한 가운데에 보이는 별자리로 황도십이궁 중 가장 북쪽에 있으므로 태양이 이 별자리에 들면에 기록된 48개의 별자리 중 하나이다. 별자리 이름은 그리스신화의 영웅 헤라클레스와 싸운 게로부터 따온 것이다. 7.23~8.22남중 : 4월 10일 오후9시(지방시)관측 가능 : 위도+90도에서 -65도 사이찾는 법 :신화 : 별똥별이 변하여 된 황금사자봄철 천정부근에서 볼 수 있는 황도 12궁 중 5번째 별자리이다. 적경 10h 30m, 적위+15˚에 위치한다. 1등성 레굴루스는 가장 밝은 별 중 하나이며, γ별 부근에 사자자리 유성군의 복사점이 있다. 그리스신화에서는 헤라클레스에게 퇴치된 사자이다게자리 서쪽에 위치한다. 사자의 머리에 해당하는 오른쪽 별들은 '?'표를 돌려놓은 것같이 보이는데, 그 모양 때문에 서양에서는 낫이라고 부른다. 앞다리의 1등성인 레굴루스는 하늘에서 제일 밝은 별 중 하나로, 분광형 B7의 흰색 주계열성이다.황도와 백도에 가장 가까이 있어 달이 통과할 때에는 성식(星蝕)을 볼 수 있다. γ별 부근에 사자자리유성군의 복사점이 있는데 매년 11월 중순에 많은 유성을 볼 수 있다. 8.23~9.22남중 : 5월 25일 오후9시(지방시)관측 가능 : 위도 +80도에서 -80도 사이찾는 법 : 알파별은 봄철 남쪽 하늘에서 가장 밝게 빛나는 별 북두칠성의 손잡이 곡선을 따라 남쪽으로 내려오면 오렌지색의 아크투루스를 지나 알파별에 닿게 된다. 찾기 쉽지 않아 알파별을 왼손으로 상상하고 주위로 모양을 만들어간다.신화 : 땅의 여신 데메테르의 딸 페르세포네가 왼손에 보리 이삭을 들고 있는 모습봄에 남쪽 하늘에 보이는 별자리로 사자자리와 천칭자리 사이에서 보인다. 동양에서는 황도십이궁의 처녀궁이다. 머리털자리와의 경계 부근에는 M58, M60 등 수많은 외부 은하계의 대성단이 있다. 공간적으로 소우주가 모여 있는 장소로서 하나의 초은하단을 형성하는 곳이다.초저녁에 사자자리(Leo)와 천칭자리(Libra) 사이에서 보이는데, 황도 제6자리에 해당한다. 동양에서는 황도십이궁의 처녀궁이며, 그리스 신화에서는 정의의 여신 아스트라이아(Astraea)의 黃道十二宮)의 하나로, 1등성 안타레스를 중심으로 δ, ε, λ, θ, κ의 2등성 등이 S자 모양의 열을 이룬다.그리스신화에서는 사냥꾼 오리온을 찌른 큰 전갈의 모습이라고 한다. 이 부근은 은하 중심부에 가깝고 산광성운(散光星雲)과 성단(星團) 등이 수없이 많이 보이며, 또 암흑성운이 뒤섞여 있어 망원경으로 보아도 흥미 있는 천체가 많다. 남중은 7월 하순이다.신화 : 헤라가 사냥꾼 오리온을 죽이기 위해 풀어 놓은 전갈태양 신 아폴로의 아들 오리온은아름다운 자신의 외모에 대해 자아 도취에 빠지기 일쑤였고,태도는 교만하고 무례하기 짝이 없는 사람이었습니다.하루는 말썽만 피우는 그에게 어떤 사람이 "넌 아폴로의 아들이 아니야!" 하고 웃으며 지나갔지요.성질 급한 오리온은 그냥 지나치지 못하고 어머니에게 달려가서 물었습니다."제가 아폴로의 아들이 맞습니까?" "물론이다. 네 아버지는 분명 아폴로님이시다."그러나 오리온은 어머니의 대답에도 만족하지 못하고 나날이 의심만 키워가고 있었습니다.그리고는 직접 태양신 아폴로에게 가서 물어보겠다며 하늘로 올라갔지요.아폴로는 오리온의 질문을 듣고는"허풍쟁이들 말은 들을 필요가 없다. 넌 당연히 내 아들이다.!" 라고 말하고는 크게 웃었지요.그런데도 오리온은 믿을 수가 없다고 울부짖었습니다.사실 오리온은 태양의 신이 절대 거짓말을 하지 않는다는 것을 알고 있었음에도 불구하고,태양 마차를 타고 싶어서 거짓말을 한 것입니다.그것으로 자신이 아폴로의 아들이라는 것을 증명하려는 것이었지요.아폴로는 그것만은 절대 안 된다고 만류했지만교만한 오리온은 아버지의 주의를 들은체 만체하고 태양마차에 뛰어 올랐습니다.결과는 당연히 너무도 비참했습니다.지상의 인간 ,동물, 식물들은 모두 타죽거나 얼어죽었고,혼란한 시간이 계속되어 낮과 밤이 뒤죽박죽이 되고 말았지요.신들도 오리온의 행각에 분노가 치밀었습니다.그 때 제우스의 아내 헤라가 전갈 한 마리를 보내 오리온의 발목을 물게 했지요.오리온은 고통스런 비명을 지르다가 땅으로 떨어져 죽고 말았습니다.전한다.

자연과학| 2011.07.11| 7페이지| 1,000원| 조회(667)

신화, 별자리, 로마, 그리스, 황도12궁

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대우주 : 빅뱅(Big-Bang) A+ 레포트

대우주: 빅뱅학창시절부터 우주는 ‘빅뱅(Big-Bang)’이란 대폭발로 인해 시작되었다고 배워왔다. DVD를 보면서 ‘나는 왜 이 DVD에 나오는 여러 학자들처럼 우리의 근원에 대해서 좀 더 궁금해 하지 않았을까’라는 생각을 했다. 생각해보면, 빅뱅에 의해 우주가 탄생한 사실을 너무나도 당연하게 여겨왔던 것 같다. 교양 수업으로 수강했던 철학 과목을 떠올려보면, 철학은 존재하는 모든 것의 근원에 대한 물음으로 시작되었다. 천문학 또한 어느 면에서는 철학이라고 생각한다. 왜냐하면 많은 천문학자들도 생명체의 근원에 대한 철학적인 물음에서 시작해서 우리가 살고 있는 지구, 지구가 속해 있는 이 우주의 근원에 대한 물음이라는 철학적인 과정을 거쳐 빅뱅이론까지 온 것이라고 생각하기 때문이다. 그래서인지 철학적인 깨달음과 우리의 근원에 대해서도 더욱 깊게 생각해 볼 수 있었다.인간을 비롯하여 우주에 있는 모든 만물은 늘 있던 것이 아니라 어느 순간 탄생하여 시작된 것이라는 생각과 함께 우주의 근원에 대해서 연구하기 시작했다. 아인슈타인은 우주가 정지 상태라고 했지만, 르메트르 신부는 팽창 상태라고 주장했다. 즉, 우주는 처음에 측정이 불가능할 정도로 작고 뜨거운 원시원자 상태에서 뜨거운 폭발로 인해 생겨났고, 점점 팽창하여 지금의 우주가 되었다는 것이다. 또한 에드윈 허블이 ‘표준 촛대’의 방법으로 안드로메다 성운과의 거리를 계산함으로써 안드로메다 성운은 우리 은하에 속해 있지 않은 또 다른 하나의 은하임을 밝혀내어 우주가 하나의 은하가 아닌 확장된 우주라는 것을 알아냈다.하지만 그 당시는 정상우주론(정적우주론)이 우세했기 때문에 논쟁이 끊이지 않았다고 한다. 정상우주론 학자였고, ‘빅뱅’이란 용어를 처음 사용한 프레드 호일이 수소와 헬륨은 원래부터 존재하던 물질이고, 별은 수소로 구성되어 있다는 가정 하에 뜨거운 별의 핵에서 수소의 융합을 통해 헬륨 및 새로운 물질이 생성된다는 핵융합이론을 주장했다. 그러면서 우주는 시작도 끝도 없는 안정된 상태이고 모든 물질은 우주에서 계속 창조된다고 했다. 하지만 수소와 헬륨이 원래부터 존재한다는 것을 증명할 수 없었다. 그래서 조지 가모와 랠프 앨퍼와 같은 학자들은 별의 내부보다 더 뜨거운 상태의 폭발로 인해 수소와 헬륨이 생겼고, 그 폭발의 잔존물이 아직 남아 있을 것이라고 주장했다. 하지만 이들은 수소와 헬륨 외의 다른 원소에 대해 설명하지 못했다.1965년, 전파를 연구하던 아노 펜지어스와 로버트 윌슨이 우연한 기회에 전파 망원경을 통해 정체불명의 잡음을 발견했고, 이것이 우주 전역에서의 전파임을 알아내어 우주가 엄청 뜨거운 상태로 처음 폭발한 후, 우주 전역에 걸쳐 2.7K의 잔존열을 발견하였다. 이로써 조지 가모의 우주배경복사가 입증되었다. 즉, 이는 우주가 연속적이 않다는 증거이므로 빅뱅 이론을 입증하게 되었다. 그 결과 우주의 탄생은 빅뱅이란 대폭발로 인한 별이 생성되고 그 별의 뜨거운 핵 속이나 초신성에 의해 수소와 헬륨 외의 다른 원소들이 생성되었다고 추정했다. 이는 빅뱅이론과 호일의 핵융합이론이 합쳐진 내용이다. 하지만 빅뱅 이론에서도 우주 전역에서 온도가 동일하다는 결함이 있었다. 이에 대해 앨런 구스는 우주는 아주 작은 체적에서 시작하여 4가지 자연력이 하나로 통합된 강한 힘에 의해 빛보다 빠른 속도로 팽창한다는 인플레이션 우주론을 주장했다. 이러한 빛보다 빠른 급팽창은 온도를 그대로 유지시킨다는 것이다. 이는 과학 기술의 발전으로 WMAP의 관측 위성에 의해 입증되었다.

자연과학| 2011.07.11| 2페이지| 1,000원| 조회(332)

우주, 천문학, 빅뱅, 빅뱅이론, Big-Bang

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칼 세이건, 코스모스 A+ 독후감 및 서평

시간과 공간을 초월한 코스모스- 칼 세이건, 『코스모스』를 읽고 -Ⅰ. 서론우리에게 하늘, 별, 달, 태양은 너무나도 자연스러운 대상일 것이다. 언제나 하늘은 우리의 머리 위에 있고 낮에는 태양이 늘 떠 있으며, 밤에는 태양이 지고 달이 뜨고, 별이 밤하늘을 수놓는다. 지금까지 살면서 하루도 빠짐없이 이와 같은 과정이 반복되어 왔다. 이러한 주기적인 변화에 대해 너무 당연하게 여기며 의심을 하지 않을 사람도 있겠지만 그래도 한 번쯤은 궁금증을 가지는 사람도 있을 것이다. 나 역시도 궁금한 것이 많았으니까.나는 어렸을 적부터 별 보는 것을 유난히 좋아했다. 그러면서 별에 대해 궁금해지고 우주 공간에 대해 호기심을 가지기 시작했다. 이런 나에게는 칼 세이건의 『코스모스』는 교과서 이상의 책이었다. 우주(코스모스)에 관한 모든 과학적 지식을 이야기하듯 쓰여 있어서 읽고 이해하는데 많은 도움이 되었다.이 책에서 칼 세이건이 가지고 있는 기본 모토(motto)는 인간은 코스모스의 광대함에 비해서는 보잘 것 없는 존재이지만, 동시에 분명히 특별한 존재라는 것이다. 저자는 책 중간 중간에 끊임없이 이것을 상기시킴으로써 현재의 인간 사회에서 우리가 어떻게 살아가야하는가를 생각하게끔 돕는다. 그리고 우리의 존재와 코스모스와의 관계에 대해서도 생각하게끔 해준다.인류는 영원 무한의 시공간에 파묻힌 하나의 점, 지구를 보금자리 삼아 살아가고 있다. 이러한 주제에 코스모스의 크기와 나이를 헤아리고자 한다는 것은 인류의 이해 수준을 훌쩍 뛰어 넘는 무모한 도전일지도 모른다.)인류라는 존재는 코스모스라는 찬란한 아침 하늘에 떠다니는 한 점 티끌에 불과하다.)칼 세이건의 말처럼 지구는 우주 공간에서 아주 작은 하나의 점이고, 우리는 그 작은 지구에서 또 다른 아주 작은 하나의 점인 셈이다. 그렇다면 영원 무한의 시공간인 광활한 코스모스로 여행을 떠나보자.Ⅱ. 본론1. 과거에서부터 현재까지의 코스모스칼 세이건은 자신의 유년시절에 별에 대한 궁금증을 가졌던 이야기를 꺼내면서 보다 쉽게 별의 존재에 대해서 말해준다. 옛날 부족사회 때부터 지금에 이르기까지 별의 존재와 코스모스에 대한 사람들의 생각의 변화를 적절한 예를 들어 우리의 이해를 도와준다.칼 세이건은 반복설에 대해 찬성한다고 말하고 있다. 그래서 옛날 부족사회에 살았던 사람들과 비교하여 설명이 가능하다고 생각한다. 다음은 반복설에 대한 칼 세이건의 생각을 알 수 있는 구절이다.생물학에는 반복설이라는 것이 있다. 이 가설은 모든 상황에 100퍼센트 다 적용되는 것은 아니지만 생물의 발생 과정에 관해서는 비교적 잘 들어맞는다. 반복설의 핵심 내용은 개체 하나의 발생 과정이 해당 종이 겪어 온 진화의 전 과정을 되풀이한다는 것이다. 나는 개개인의 지적 성숙 과정에서도 반복설이 성립한다고 믿는다. 우리는 자기도 모르는 사이에 우리의 조상들이 해 온 사고의 과정을 되풀이하면서 하나의 개인으로 성장해간다.)옛 부족사회에서 사람들은 밤하늘의 별을 다른 부족의 모닥불이라고 생각하기도 했고, 커다란 검정 동물의 가죽이라고 생각하기도 했다. 커다란 검정 동물의 가죽에 여기저기 구멍이 나서 그 안에 있는 불빛이 새어나오는 거라고. 나는 별의 존재에 대해 처음으로 궁금증을 가졌을 때 나는 이렇게까지 생각하지 못했었다. 별은 하늘에 있는 것이, 밤에만 보이는 것이, 반짝거리는 것이 당연하다고 생각했던 것 같다. 또 다른 부족인 !쿵 족은 은하수를 거대한 짐승이고 그들은 그 짐승의 뱃속에 산다고 생각했다고 한다. 이렇게 시간이 흐르면서 신의 존재가 나타난다. 그러다가 2500년 전, 배들의 왕래가 활발한 무역의 중심지인 이오니아에서 모든 것은 원자로 이루어져 있다고 믿는 사람들이 생각나기 시작하면서 별이 매우 멀리 떨어져 있다는 사실까지 도달한다. 이러한 사고의 변화가 나타나면서 우주의 질서가 잡혀가면서 지금의 코스모스가 된 것이다. 이렇듯 우리는 지구에 살면서 코스모스에서의 우리의 위치와 존재에 대해서 끊임없이 의문을 가지고 알아가려고 노력해왔다.2. 영원 무한의 시간과 공간의 코스모스우리는 평소에 밤하늘에 아름답게 수놓아진 많은 별들을 관찰할 수 있을 것이다. 그러나 여기에는 놀라운 사실이 있다. 만약, 그 넓고 넓은 코스모스에서 아주 작게 자리 잡고 있는 어떤 하나의 별과 또 아주 작게 자리 잡고 있는 우리의 보금자리인 지구가 있다고 생각해보자. 그 별과 지구는 어마어마하게 먼 거리에 떨어져 있다. 만약 그 별과 우리 지구가 5광년 떨어져 있다고 생각한다면, 우리가 지금 현재 보고 있는 그 별은 5년 전의 위치와, 5년 전의 밝기의 별인 것이다. 즉, 현재 이 시간에 우리가 보고 있는 그 별은 사실상 그 위치가 아닌 다른 위치에, 그 밝기의 별이 아닌 다른 별로써 존재해 있거나 혹은 이미 죽고 사라진 별일 수도 있는 것이다. 우리의 일반적인 시간과 공간에 대한 개념을 엎어버리는 사실이 아닌가 싶다. 여기서 거리의 단위로는 ‘광년’이 쓰인다. 1광년이란 빛의 속도로 움직였을 때 1년이 걸리는 거리를 말한다. 빛의 속도는 약 초속 30만 킬로미터이다. 이 속도는 1초에 지구를 7바퀴를 도는 엄청 빠른 속도이다. 지구로부터 몇 십만, 몇 백만, 심지어는 몇 억 광년 떨어진 별들까지 존재한다. 정말 상상조차 어려울 정도로 멀리 떨어져 있는 것이다. 그렇다면, 이들을 다 거느리고 있는 코스모스는 얼마나 광대하단 말인가.또, 우리가 지구에서 밤하늘을 바라볼 때, 밤하늘은 정말 조용하고 고요하게 보인다. 항상 같은 자리에 별이 빛나고 있고, 그냥 그렇게만 보인다. 그러나 사실상 그 밤하늘의 수많은 별들은 계속 새로 태어나고 늙고 죽어서 사라지는 과정을 반복하고 있다. 이러한 과정에는 초신성이라고 불리는 거대한 폭발 현상이 일어난다. 그러나 우리는 같은 시간에 별이 죽어서 사라지던지 폭발 현상이 일어나던지 아무것도 모른 채 열심히 살아가고 있는 것이다. 지구와 밤하늘에 보이는 별까지의 거리가 얼마나 멀다는 말인가. 이러한 사실 또한 코스모스는 시간과 공간을 초월한 공간임을 보여주는 것이다.칼 세이건은 『코스모스』에서 여러 예를 들어 이를 설명해준다. 지구에서 우리의 육안으로도 볼 수 있는 오리온자리와 북두칠성, 그리고 켄타우루스자리에 있는 알파별, 안드로메다자리에 있는 베타별인 안드로메대 등을 아인슈타인의 ‘상대성이론’과 같이 쉽게 설명해주고 있다.3. 코스모스에 대한 우리의 자세인류는 우주 한구석에 박힌 미물이었으나 이제 스스로를 인식할 줄 아는 존재로 이만큼 성장했다. … 우리는 종으로서의 인류를 사랑해야 하며, 지구에게 충성해야 한다. 아니면, 그 누가 우리의 지구를 대변해 줄 수 있겠는가? 우리의 생존은 우리 자신만이 이룩한 업적이 아니다. 그러므로 오늘을 사는 우리의 인류를 여기 있게 한 코스모스에게 감사해야 할 것이다.)칼 세이건은 책의 마지막 장에서 코스모스에게 감사를 표하라고 촉구하면서 글을 마치고 있다. 우리는 지구 속 생태계의 일원으로서 서로 협력하면서 살아가고 있다. 지구가 없으면 우리도 없다. 다른 행성을 지구화하여 지구를 떠날 가능성도 있지만 우리의 기원은 코스모스 속 지구로부터 시작한다. 현대의 인간 사회는 이것을 분명히 깨달아야할 필요성이 있다. 또한, 지구와 작은 혜성이 충돌하는 사건만으로도 현대 지구 문명은 핵전쟁에 휘말릴 수도 있다고도 말한다. 핵무기로 지구 인류의 전체가 멸망할 수 있는 시대에 사는 우리는, 겸손함과 서로에 대한 배려, 저자가 언급한 지구와 근접 천체의 충돌에 대한 지속적 감시와 철저한 연구를 계속해서 해야할 것이다. 그리고 우리가 아직 코스모스의 바다에 발만을 적시고 있음을 인지하고 코스모스에 대한 꾸준한 연구 및 관심이 지속 되어야 할 것이다.Ⅲ. 결론동물과 식물이 각각 상대가 토해 내는 것을 다시 들이마신다니, 이것이야말로 환상적인 협력이 아니고 또 무엇이겠는가?)

독후감/창작| 2011.07.11| 4페이지| 1,500원| 조회(6,375)

독후감, 서평, 비평문, 코스모스, 칼 세이건

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