와트시에서 메가줄(으)로 변환

와트시(Wh)에 대하여

와트시는 1 와트의 일률이 한 시간 동안 흐를 때 건네지는 에너지, 곧 정확히 3600 줄에 해당하는 단위입니다. 기호는 Wh 입니다. 킬로와트시의 잔돈에 해당하며, 에너지의 양이 천 단위로 말하기에는 작은 자리에서 쓰입니다.

주된 텃밭은 전지입니다. 노트북, 전화기, 전동 공구, 휴대용 스피커의 용량은 와트시로 적히고, 기기끼리 견줄 때 뜻을 지니는 것은 이 값입니다. 보통 셀에 인쇄된 두 숫자를 곱한 것이기 때문입니다. 3.7 볼트에 3000 밀리암페어시라고 적힌 전지는 약 11 와트시를 담고 있으며, 암페어시 값만으로는 전압 없이 아무 뜻이 없습니다.

항공 규정이 이 단위를 뜻밖에 널리 알렸습니다. 100 와트시를 넘는 리튬 전지는 항공사의 승인 없이 기내 수하물로 가져갈 수 없고, 160 와트시를 넘으면 여객기에서 아예 금지됩니다. 노트북과 사진기의 전지에 이 값이 인쇄되어 있는 까닭도, 보조 배터리가 문턱값 바로 아래에 오도록 설계되는 까닭도 여기 있습니다.

작은 규모의 발전도 이 단위를 씁니다. 정원등의 태양전지, 주변에서 전력을 거두는 감지기, 자전거 발전기는 킬로와트시가 아니라 하루당 와트시를 만들어 냅니다. 전지 하나로 여러 해를 버티도록 만든 저전력 전자 회로는 밀리와트시로 셈합니다.

이 단위는 킬로와트시가 받는 것과 같은 비판을 함께 받습니다. 국제단위계의 정합적인 일률 단위를 국제단위계 밖의 시간 단위와 엮었기 때문입니다. 엄격히 국제단위계로 말하면 옳은 표현은 3600 줄, 곧 3.6 킬로줄이며 과학 글은 줄을 씁니다. 그 밖의 자리에서는 기기의 정격과 이어지는 실용적인 고리가 이깁니다.

에너지 저장 설비는 가정용 전지부터 계통 규모의 설비까지 같은 출발점에서 킬로와트시와 메가와트시로 층을 올라가므로, 이 무리 전체가 하나의 셈법을 함께 씁니다.

여기서 흔한 헷갈림을 풀어 두는 것이 좋겠습니다. 전지 낱칸은 보통 암페어시나 밀리암페어시로 적히는데, 이는 전하를 재는 것이지 에너지가 아닙니다. 암페어시가 같은 두 낱칸이라도 전압이 다르면 담는 양이 꽤 다릅니다. 암페어시에 공칭 전압을 곱하면 와트시가 나옵니다. 3.85 볼트인 3000 밀리암페어시 전화 낱칸은 약 11.6 와트시를 지닙니다. 기기끼리의 들이 견줌이 와트시로만 뜻을 갖는 까닭이며, 항공사가 한도를 와트시로 정하는 까닭이고, 밀리암페어시로 선전하는 보조 전원이 제 변환 잃음을 세면 그 값만큼 내주지 못하는 까닭입니다.

1 와트시는 3600 줄, 0.001 킬로와트시, 약 0.86 킬로칼로리와 같습니다.

메가줄(MJ)에 대하여

메가줄은 100 만 줄에 해당하는 에너지 단위입니다. 기호는 MJ 입니다. 에너지가 실험실 안의 양이기를 그치고 눈에 보이는 물리적 결과를 지닌 것으로 바뀌는 눈금입니다.

가장 알기 쉬운 실마리는 달리는 자동차입니다. 1500 킬로그램의 승용차가 시속 100 킬로미터로 달리면 약 0.58 메가줄의 운동 에너지를 지닙니다. 부딪치면 그 모두가 어딘가로 가야 합니다. 충격을 빨아들이는 구조는 바로 이 값을 중심으로 설계되며, 차량 안전 기준에 적히는 것이 속도가 아니라 충돌 에너지인 까닭이 여기 있습니다.

폭약도 여기서 등급이 매겨집니다. 다이너마이트 한 개는 약 1 메가줄, TNT 1 킬로그램은 약 4.2 메가줄을 풀어놓습니다. TNT 환산은 잰 값이 아니라 정해진 값이므로, 메가줄은 화학 폭약과 그 밖의 에너지 방출 사이에 다리를 놓아, 운석 충돌이나 산업 재해를 철거용 장약과 같은 눈금으로 말할 수 있게 합니다.

사람이 하루에 들이는 에너지는 약 10 메가줄이며, 이는 2400 킬로칼로리를 반대편에서 본 같은 값입니다. 몸으로 하는 일도 비슷합니다. 쉴 때의 대사를 넘는 손일 하루는 몇 메가줄, 자전거의 긴 한 구간은 아마 열다섯 메가줄쯤을 씁니다.

연료의 질량당 에너지 밀도도 이 눈금에 있습니다. 휘발유는 1 킬로그램당 약 46 메가줄, 나무는 약 16, 요즘의 리튬 전지는 약 0.9 입니다. 이 마지막 견줌, 곧 쉰 배라는 차이야말로 전기 자동차는 이루어졌는데 전기 비행기는 아직 어려운 까닭을 단 하나의 숫자로 설명합니다.

산업과 군사의 장치는 쌓아 둔 에너지와 내보낸 에너지에 이 단위를 씁니다. 레일건과 전자기 발사 장치의 성능은 포구에서의 메가줄로 적히고, 플라이휠 저장도 메가줄이며, 핵융합 실험에서 큰 축전기 무리가 내놓는 에너지도 마찬가지입니다.

저장 기술을 이 단위로 견주는 일은 배울 바가 많습니다. 사이가 매우 크기 때문입니다. 휘발유 1 킬로그램은 약 46 메가줄, 마른 나무 1 킬로그램은 약 16, 리튬 이온 전지 1 킬로그램은 겨우 약 0.9 로 연료의 오십분의 일쯤밖에 되지 않습니다. 이 하나의 비가 전기 비행의 기술적 어려움의 태반과 전기차 무게의 많은 부분을 풀어 줍니다. 거꾸로, 우라늄 235 를 1 킬로그램 온전히 쪼개면 약 팔천만 메가줄이 나오고, 물질 1 킬로그램을 통째로 에너지로 바꾸면 구백억이 됩니다. 이 단위는 접두어를 몇 번만 바꾸어 그 온 범위를 덮습니다.

1 메가줄은 100 만 줄, 약 0.278 킬로와트시, 약 239 킬로칼로리와 같습니다.