지구상의 모든 사람이 동시에 불을 켜면 무슨 일이 일어날까요?

(댄트리) - 전 세계 사람들이 동시에 불을 켠다면 전기 소비량은 약간 늘어나겠지만, 하늘은 훨씬 밝아지고 밤하늘에 별이 하나도 없을 것입니다.

이 합성 이미지는 밤에 지구 전체의 불빛이 어떻게 보이는지 보여줍니다. 밝은 흰색 영역은 인구가 많은 도시를 나타냅니다(출처: NASA).

전기는 전 세계 대부분의 사람들이 조명에 사용하는 에너지입니다. 따라서 모든 사람이 동시에 조명을 켜면 가장 큰 영향은 전기 수요가 급증하는 것입니다.

전기는 다양한 연료로부터 생성되는 에너지의 한 형태입니다.

발전소는 석탄, 천연가스, 우라늄, 수력, 풍력, 태양광 등의 에너지원으로부터 전기를 생산하는 곳입니다. 전기는 송전 및 배전망, 즉 그리드로 보내져 가정과 사업장에 전기를 공급합니다.

전력망 안정성을 유지하려면 전력이 수요에 따라 공급되어야 합니다. 누군가 불을 켜면 전력망에서 전기를 끌어옵니다. 발전기는 동일한 양의 전기를 즉시 전력망에 공급해야 합니다. 계통에 단 몇 초라도 불균형이 발생하면 정전이 발생할 수 있습니다.

전력 시스템 운영자는 정교한 센서와 컴퓨터를 사용하여 전력 수요를 모니터링하고, 필요에 따라 전력 출력을 늘리거나 줄일 수 있습니다.

총 전력 수요(부하)는 시간별, 계절별로 크게 달라집니다. 이를 더 잘 이해하려면 가정에서 낮과 밤, 또는 여름철 폭염과 서늘한 가을철 낮의 전력 사용량을 비교해 보세요.

급증하는 수요에 대응

전 세계 모든 사람이 동시에 불을 켠다면 전기 수요가 급증할 것입니다. 발전소는 시스템 고장을 막기 위해 전력 생산량을 매우 빠르게 늘려야 할 것입니다. 그러나 각 발전소는 수요 변화에 각기 다른 방식으로 대응합니다.

석탄 및 원자력 발전소는 대부분의 경우 많은 양의 전기를 공급할 수 있지만, 유지 보수를 위해 가동을 중단하거나 문제가 발생하면 다시 가동하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 또한 부하 변화에 대한 반응 속도도 느립니다.

천연가스 발전소는 부하 변화에 더 빨리 대응할 수 있으므로 더운 여름날과 같이 전기 수요가 가장 높은 기간을 대비하기 위해 선택되는 경우가 많습니다.

태양광, 풍력, 수력 같은 재생 에너지원은 오염이 적지만 제어하기가 더 어렵습니다. 바람이 항상 같은 속도로 부는 것이 아니고, 대부분의 지역에서 태양의 위치가 일정하지 않기 때문입니다.

전력망 운영자는 전력 수요의 증감에 따라 전력 흐름의 균형을 맞추기 위해 대용량 저장 장치를 사용합니다. 하지만 현재로서는 이러한 "저장 장치"에 도시 전체의 전력 수요를 충족할 만큼 충분한 전력을 저장하는 것이 불가능합니다. 저장 비용이 너무 많이 들고 전력 고갈도 너무 빠르기 때문입니다.

일부 수력 발전소는 수요가 낮은 시기에 저수지에 물을 펌핑해 넣은 후, 수요가 높을 때 저수지에서 물을 방출하여 전기를 생산합니다.

다행히도, 모두가 불을 켜면 전체 시스템이 붕괴되는 것을 막을 수 있는 두 가지 요소가 있습니다.

첫째, 단일한 글로벌 전력망은 존재하지 않습니다. 대부분의 국가는 자체 전력망이나 여러 지역 전력망을 가지고 있습니다. 미국과 캐나다처럼 인접 국가에 위치한 전력망들은 종종 서로 연결되어 국경을 넘어 전력을 송전할 수 있습니다.

하지만 전력망은 빠르게 분리될 수 있으므로 일부 지역에서 전기가 끊기더라도 모든 전력망이 동시에 끊어질 가능성은 매우 낮습니다.

둘째, 지난 20년 동안 LED 전구가 기존 전구를 많이 대체했습니다. LED는 이전 전구 디자인과 다르게 작동하며, 단위 전력당 더 많은 빛을 내기 때문에 전력망에서 소비하는 전력량이 적습니다.

하늘의 별이 희미해졌습니다.

미국 캘리포니아주 조슈아 트리 국립공원의 밤하늘은 코첼라 밸리의 인공 조명으로 인해 오염되어 있다(사진: NPS/Lian Law).

지상 조명의 강도가 높아질수록 하늘의 밝기도 높아집니다. 하늘의 밝기는 밤에 마을과 도시를 덮는 희미한 빛입니다.

스카이글로우는 빛이 공기 중의 안개와 먼지 입자에 반사되어 밤하늘을 가리는 은은한 빛을 만들어내는 현상입니다. 이 빛은 제어하기 어려운데, 예를 들어 자동차 창문이나 콘크리트처럼 밝은 표면에서 반사될 수 있습니다.

빛공해는 별빛을 어둡게 하는 것 외에도 신체의 자연적인 수면-각성 주기를 방해하여 인간 건강에 해를 끼칠 수 있습니다. 또한 곤충, 새, 바다거북, 그리고 다른 야생 동물들의 방향 감각을 상실하게 할 수도 있습니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/dieu-gi-xay-ra-neu-tat-ca-moi-nguoi-tren-trai-dat-bat-den-cung-luc-20250815011936971.htm