| 기준 | 마이크로줄 (µJ) | 기가줄 (GJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 4.184 × 109 µJ | 0.000004184 GJ |
| An AA alkaline battery | 1 × 1010 µJ | 0.00001 GJ |
| Daily adult food intake | 8.368 × 1012 µJ | 0.008368 GJ |
| One unit on an electricity bill | 3.6 × 1012 µJ | 0.0036 GJ |
| A lightning strike | 1 × 1015 µJ | 1 GJ |
마이크로줄은 1 줄의 100 만분의 1, 곧 0.000001 줄에 해당하는 에너지 단위입니다. 기호는 µJ 입니다. 작은 생물의 눈금이고, 짧은 레이저 펄스의 눈금이며, 감지기가 깨어날 때 쓰는 전기의 눈금입니다. 도구 없이도 사람이 알아챌 수 있는 일을 아직 설명해 주는, 가장 작은 에너지 단위이기도 합니다.
여기가 곤충이 사는 자리입니다. 0.5 밀리그램짜리 벼룩이 20 센티미터를 뛰는 데 드는 것은 약 1 마이크로줄이고, 수평으로 나는 모기가 지니는 것은 그 4 분의 1 남짓입니다. 1 그램을 0.1 밀리미터 들어 올리는 일도 같습니다. 이런 양이 있어야 이 단위가 몸에 와닿습니다. 원리상 보이지 않는 것이 아니라, 초당 수백만 번 되풀이되지 않는 한 대수롭지 않을 만큼 작을 뿐입니다.
점화에 관한 안전은 이 범위에서 적히고, 그 수치가 장비를 어떻게 만들 수 있는지를 정합니다. 수소와 공기의 혼합기에 불을 붙이는 최소 에너지는 약 17 마이크로줄이며, 대다수 탄화수소 증기는 수백 마이크로줄입니다. 정유소와 곡물 창고와 광산에 쓰이는 본질 안전 기기는 어떤 고장에도 혼합기가 요구하는 양을 넘겨 내놓지 못한다는 것을 보여 인증받습니다. 위험 장소로 갈 회로를 볼트가 아니라 마이크로줄로 살피는 까닭이 여기 있습니다.
펄스 빛을 쓰는 기기는 거의 예외 없이 마이크로줄로 규격이 적힙니다. 차량용 라이다는 몇 마이크로줄짜리 펄스를 초당 수천 번 쏘고, 레이저 각인 장치는 수십에서 수백을 쓰며, 미세 가공용 펨토초 증폭기는 이 범위의 위쪽 끝에 놓입니다. 빔이 무엇을 자르고 무엇을 찍고 어디까지 안전하게 비출 수 있는지를 정하는 것은 펄스 하나의 에너지이며, 평균 출력만으로는 그 물음에 답할 수 없습니다.
저전력 전자회로도 같은 말로 예산을 짭니다. 무선 인식용 수동 꼬리표는 판독기의 전자기장에서 몇 마이크로줄을 거두어 그 안에서 주고받기를 모두 끝내야 합니다. 근거리 무선 알림 한 번은 수십 마이크로줄, 수정 시계의 기계 장치는 초당 약 1 마이크로줄, 깨어나 재고 다시 잠드는 온도 감지기는 10 마이크로줄 아래로도 마칩니다. 그런 기기의 전지 수명은 마이크로줄로 하는 산수입니다.
그 위로는 밀리줄이 이어받고 효과는 기계적이 됩니다. 손에 느껴지는 불꽃, 귀에 들리는 소리, 떨어지는 작은 물건입니다. 그 아래로는 나노줄이 이어받고 효과는 광학적이고 전자적인 것이 됩니다. 마이크로줄은 그 사이의 좁은 띠를 차지하며, 달리 아무것도 나누지 않는 여러 분야가 같은 접두어에서 만나는 까닭이 그것입니다.
1 마이크로줄은 0.000001 줄, 약 6.24 × 10¹² 전자볼트, 약 2.78 × 10⁻¹⁰ 와트시와 같습니다.
기가줄은 10 억 줄, 곧 1000 메가줄에 해당하는 에너지 단위입니다. 기호는 GJ 입니다. 더 작은 접두어가 붙은 줄들과 달리 이것은 실제로 거래에 쓰이는 단위입니다. 가스와 열은 기가줄로 사고팔리며, 한 가구의 한 해 사용량은 청구서 한 줄에 넉넉히 들어가는 기가줄의 수로 적힙니다.
많은 사람이 이를 만나는 곳은 난방입니다. 덴마크와 네덜란드의 지역난방은 기가줄로 계량되고 청구되며, 캐나다의 천연가스 청구서도 기가줄로 매겨집니다. 1 기가줄은 천연가스 약 26 세제곱미터, 또는 휘발유 29 리터의 열에 얼추 맞먹고, 추운 기후에서 단열이 잘된 집은 난방과 온수에 해마다 40 에서 100 기가줄을 씁니다.
이 단위는 재료를 만드는 데 드는 값도 잽니다. 구조용 강재 1 톤을 생산하는 데는 1 차 에너지로 약 20 에서 25 기가줄, 시멘트 1 톤에는 약 4 기가줄, 신괴 알루미늄 1 톤에는 200 기가줄 가까이가 듭니다. 알루미늄을 저장된 전기라 부르는 까닭이 이 수치에 있고, 건축의 내재 에너지 표가 더 작은 단위가 아니라 톤당 기가줄로 나오는 까닭도 같습니다.
파괴의 에너지에는 가정의 규모와 재난의 규모 사이에 놓인 자연스러운 눈금입니다. TNT 1 톤은 정의에 따라 4.184 기가줄을 내놓고, 벼락은 1 에서 5 기가줄 자릿수를 실어 보내지만 그 대부분은 맞은 물건이 아니라 공기를 데우고 찢는 데 쓰입니다. 무연탄 1 톤은 약 29 기가줄의 화학 에너지를 품고 있습니다.
같은 표에 사람도 놓입니다. 하루에 약 10 메가줄을 먹는 어른은 한 해에 약 3.7 기가줄의 음식 에너지를 들입니다. 작은 승용차가 한 달에 태우는 양에도 미치지 못합니다. 이 둘을 같은 단위로 나란히 놓아 보는 것은, 오늘날 에너지 소비의 얼마만큼이 몸 바깥에서 일어나는지를 보여 주는 가장 또렷한 방법 가운데 하나입니다.
기가줄 위로 국가 통계는 테라줄과 페타줄로 옮겨 가고, 아래로 기기와 차량은 메가줄과 킬로와트시로 이야기됩니다. 기가줄은 그 이음매에 앉아 있으며, 그래서 에너지 규제 기관과 공급 사업자가 여기서 만납니다. 건물에는 넉넉히 크고 청구서에는 넉넉히 작은 단위이기 때문입니다.
1 기가줄은 1 000 000 000 줄, 약 277.8 킬로와트시, 약 23 만 9000 킬로칼로리와 같습니다.