[천문학 칼럼 337회] 축전지와 원-입자

12회까지는 우주에 대한 전체적인 이해를 돕기 위한 진실을 전달했다. 13회부터는 천문연구원이 수년 동안 답변을 회피(꾀를 부려 마땅히 져야 할 책임을 지지 아니함)하며 은폐하고 있는 우주 진실들을 부분별로 집중하여 전하고자 한다.

우주질량의 실제진실, 암흑에너지의 진실, 암흑물질의 진실, 우주탄생의 진실, 블랙홀의 진실, 중력의 진실, 우주질량-중력-밀도-온도의 메커니즘, 은하의 기원 및 형성의 진실, 원자 시스템에서 복제된 우주의 진실, 원-입자의 진실, 미시세계의 진실.

3,300페이지(표준도서 11권 분량) 이상에 이르는 이 진실들은 우리 한민족-대한민국에서 세계 최초로 밝혀졌는데, 20명 이상의 많은 노벨상수상자들을 배출한 일본인들로부터 우리 한국인들은 노벨과학상수상자를 단 한명도 배출하지 못한 삼류민족으로 비하되고 있다.

이 현실에 안타까운 마음마저 없다면 영혼이 없는 좀비와 무엇이 다르겠는가?

아울러 천문연구원은 더 이상 이 진실을 은폐하지 말고, 속히 진실의 답변을 하길 촉구한다. 국민의 세금으로 우주진실을 밝혀야 할 천문연구원이 우주진실을 은폐한다는 것은 결코 용납될 수 없는 중대사건이다. 그로 인한 경제적 피해가 35조원 이상에 이를 정도로 매우 심각하다. 그 엄중한 피해를 종식시키기 위해 이 진실을 연재로 밝힌다.

축전지와 원-입자

축전지는 원-입자, 하전입자, 자유전자 및 양이온원자의 정체성을 확실히 구분하여 밝힐 수 있는 시금석과 같다. 축전지의 기본 원리는 전기를 생산하는 화학반응을 되돌려서, 다시 전기를 만들 수 있게 하는 것이다.

화학 반응에 의해 전기를 생산하는 것이 건전지인데, 보통의 건전지는 그 화학 반응을 되돌릴 수 없으므로 재생할 수 없다. 하지만 축전지는 이 화학 반응을 되돌려 충전함으로서, 전기를 다시 만들어 쓸 수 있는 것이다

리튬이온축전지도 다른 2차 건전지(재생용전지)들과 마찬가지로, 2개의 전극(음극-양극)과 전해질(전류를 잘 흐르게 하는 물질)로 이루어져 있다. 리튬이온축전지의 양극은 코발트산리튬, 음극은 흑연과 같은 탄소로 이루어져 있다.

내부는 전해질(전류가 흐르는 물질)로 채워져 있고, 사이 막으로 전자가 따로 분리되어 있다. 내부에서는 양전기를 띤 리튬 이온이 탄소소재와 코발트산리튬 사이를 오가고, 음전기를 띤 자유전자는 도선을 따라 이동하면서 전류가 생성되는 원리이다.

즉, 양이온원자와 자유전자가 이동하며 주변의 원-입자들에 에너지를 제공하고, 원-입자들은 그 에너지로 결합하여 하전입자로 변환되는 원리인 것이다.

위 그림에서 보는 것처럼 회로를 연결해 전자가 이동할 길을 만들어주면, 탄소층 사이에 머물고 있던 리튬이온이 코발트산리튬으로 이동하여, 회로에 전류가 흐르게 된다. 이는 리튬이온이 탄소 사이에 있는 것보다 코발트산리튬에 있을 때 더 안정적인 상태이기 때문이다.

이와 같이 리튬이온과 전자가 이동하는 운동에너지에 의해, 전등이 켜지며 어두웠던 방안을 밝힌다. 방안을 가득 채운 광자가 생성된 것이다. 즉, 전등의 필라멘트에서 충돌한 전기입자들이 광자로 방출될 뿐만 아니라, 주변의 원-입자들이 축전지에서 방출하는 에너지를 얻고 광자로 변환되어 나타난 것이다.

이 광자들은 리튬이온과 자유전자가 이동을 멈추면 곧 사라진다.

에너지를 잃고 해체되어 도로 원-입자로 돌아가는 것이다.

리튬이온이 코발트산리튬으로 완전히 이동하면, 더 이상 회로에는 전기가 흐르지 않는다. 그리하여 전기를 사용할 수 없는 완전방전 상태가 된다.

하지만 외부전원에 연결해서 전자를 코발트산리튬 쪽에서 다시 탄소소재 쪽으로 이동시켜주면, 양전기를 띤 리튬이온도 탄소소재 쪽으로 이동한다. 그렇게 리튬이온이 탄소 쪽으로 완전히 이동하면, 원래 상태로 회복이 된다. 즉, 충전이 완료된 상태가 되는 것이다.

위 그림은 리튬이온축전지에 외부전원을 연결해서, 양전기를 띤 리튬이온을 다시 탄소소재 쪽으로 이동시키는 모습을 보여주고 있다. 리튬이온이 탄소 쪽으로 완전히 이동하면, 충전이 완료된 상태가 되는 것이다. 이때 자유전자도 도선을 따라 이동한다. 여기서 중요한 것은 충전에 투입된 하전입자들이다. 그 입자들은 어디로 갔을까?

양(+)극으로 들어간 양(+)전하 입자는 금속이온을 산화시킨다. 그 결과에 따라 증가하는 양전하의 양만큼 리튬 이온이 양극으로부터 방출된다. 음(-)극으로 들어간 음(-)전하는 리튬이온을 환원시킨다. 그 결과로 본래의 음전극 물질상태로 되돌아간다. 그럼 그 모두를 원래 상태로 회복시킨 하전입자들은 어디로 갔는가 하는 것이다.

만약에 축전지에 들어간 하전입자들도 축전지에서 이쪽저쪽으로 왔다 갔다 오가기를 반복하며 정착하는 자유전자나 양이온원자들과 똑 같은 종류라면, 그 하전입자들도 축전지 안에 있어야 함이 마땅할 것이다.

예를 들어, 다리를 건너서 섬에 들어간 1만 명의 군사들이 있다고 가정해 보자.

그런데 다리를 끊어 놓으면 섬에 들어간 군사들은 꼼짝없이 그 섬에 남게 된다.

마찬가지로 축전지 안에 외부전기입자들이 가득 들어가 있는 상태에서 전원을 끄면, 돌아올 수 있는 다리를 끊어 놓는 것과 같다.

위 그림은 축전지에 외부전기입자가 투입된 모습을 상징적으로 보여주고 있다. 따라서 축전지 안에는 투입된 전기입자들이 있어야할 것이다. 하지만 축전지 안에는 그 전기입자들의 그림자조차도 없다.

질산염(AgNO3) 수용액에 은 막대와 강철 스푼을 넣고 전지와 연결하면, 질산염 수용액에 있는 이온들에 의해 전해전도가 일어난다. 그 결과 전류의 크기와 비례하여, 강철 스푼에 은 원자가 옮겨가며 축적되어 도금되는 것을 볼 수 있다.

만약에 이처럼 은을 구성하는 원자가 옮겨가고 리튬이온이 옮겨 다니듯이, 축전지 안에 들어온 외부전기입자들도 축전지 내에 축적되며 정착한다고 생각해 보라.

그러면 축전지의 충전효과는 더 이상 나타날 수 없다.

외부전기입자들도 축전지의 자유전자나 이온화된 원자들과 같다면, 그 전기입자들이 축전지 내에 축적되며 정착함으로서 축전지의 구성성분이 변화되기 때문이다.

도선에서 자유전자가 10초 정도 지나야 겨우 1mm 정도 이동한다고 볼 때, 축전지 안에 외부-자유전자와 이온화된 원자들이 가득 들어와 있는 상태에서 전기가 꺼졌다고 생각해 보라. 그럼 분명히 외부전기와 함께 들어온 자유전자와, 이온화된 원자가 축전지 안에 남아 있어야 한다. 하지만 없다. 축전지의 자유전자들은 지렁이보다 더 굼뜨게 이동하는데, 축전지 안에는 외부전기와 함께 들어온 자유전자나 이온화된 원자가 없는 것이다.

이는 축전지 안에 외부에서 자유전자나 이온화된 원자들이 들어오지 않았다는 것을 증명하고 있다. 즉, 외부전기입자들이 들어와 축전지를 재충전시킨 것은 분명한 사실이지만, 그 외부에서 자유전자나 이온화된 원자들이 들어오지 않았다는 것이다.

현대 전기이론대로라면 마땅히 축전지 안에, 외부에서 들어온 자유전자나 이온화된 원자들이 남아서 정착하고 있어야겠지만, 우리 앞에 나타나고 있는 현실은 전여 다른 결과이다. 이 같은 사실은 그 전기입자들이 축전지에서 이동하는 자유전자나 이온화된 원자들과는 다른 종류의 입자라는 것을 증명하고 있다.

예를 들어, 축전지를 연결한 TV에서 전자파입자가 방출된다. 하지만 그 전자파입자를 생산한 위치에너지인 자유전자나 양이온원자는, 전자파입자처럼 방출되지 않고 그 축전지에 보존된다. 축전지에서 자유전자는 매우 굼뜨게 이동하지만, 그렇게 자유전자가 일하며 생성한 전기입자는 광속으로 이동한다. 따라서 광속으로 이동할 수 있는 것은, 오로지 전자파뿐이다. 그리고 그 전자파는 곧 광자이다.

그 입자들이 도선을 타고 흐르면 전류라고 하며, 안테나를 통해 그 도선에서 방출되면 전파라고 한다. 아울러 축전지의 충전을 위해 투입된 그 전기입자들은, 에너지를 다 쓰고 해체되어 원-입자로 돌아간다. 그래서 축전지 안에는, 외부에서 투입된 입자들이 단 하나도 남지 않게 되는 것이다. 또 그로 인해, 축전지는 충전과 방전을 반복하며 편리하게 사용할 수 있다.

다음으로 중요한 것은, 이 축전지에서 리튬이온과 자유전자의 보존이다.

만약에 리튬이온이나 자유전자가 다른 에너지로 방출되어버린다면, 다시 재충전하여 사용할 수 없기 때문이다. 하지만 그런 일은 발생하지 않는다.

축전지를 통해 생성되는 전자기입자들은, 리튬이온이나 자유전자의 운동에너지와 상호작용하는 원-입자에 의해서 생성되기 때문이다.

원-입자 진실을 밝히기 위한 질문사항:

2,061. 리튬이온축전지도 다른 2차 건전지(재생용전지)들과 마찬가지로, 2개의 전극(음극-양극)과 전해질(전류를 잘 흐르게 하는 물질)로 이루어져 있다. 리튬이온축전지의 양극은 코발트산리튬, 음극은 흑연과 같은 탄소로 이루어져 있다.

내부는 전해질로 채워져 있고, 사이 막으로 전자가 따로 분리되어 있다. 내부에서는 양전기를 띤 리튬 이온이 탄소소재와 코발트산리튬 사이를 오가고, 음전기를 띤 자유전자는 도선을 따라 이동하면서 전류가 생성되는 원리이다. 즉, 양이온원자와 자유전자가 이동하며 주변의 원-입자들에 에너지를 제공하고, 원-입자들은 그 에너지로 결합하여 하전입자로 변환되는 원리인 것이다. 이를 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,062. 축전지 회로를 연결해 전자가 이동할 길을 만들어주면, 탄소층 사이에 머물고 있던 리튬이온이 코발트산리튬으로 이동하여, 회로에 전류가 흐르게 된다. 이는 리튬이온이 탄소 사이에 있는 것보다 코발트산리튬에 있을 때 더 안정적인 상태이기 때문이다.

이와 같이 리튬이온과 전자가 이동하는 운동에너지에 의해, 전등이 켜지며 어두웠던 방안을 밝힌다. 방안을 가득 채운 광자가 생성된 것이다. 즉, 전등의 필라멘트에서 충돌한 전기입자들이 광자로 방출될 뿐만 아니라, 주변의 원-입자들이 축전지에서 방출하는 에너지를 얻고 광자로 변환되어 나타난 것이다.

그리고 이 광자들은 리튬이온과 자유전자가 이동을 멈추면 곧 사라진다.

에너지를 잃고 해체되어 도로 원-입자로 돌아가는 것이다.

이를 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,063. 리튬이온이 코발트산리튬으로 완전히 이동하면, 더 이상 회로에는 전기가 흐르지 않는다. 그리하여 전기를 사용할 수 없는 완전방전 상태가 된다.

하지만 외부전원에 연결해서 전자를 코발트산리튬 쪽에서 다시 탄소소재 쪽으로 이동시켜주면, 양전기를 띤 리튬이온도 탄소소재 쪽으로 이동한다. 리튬이온이 탄소 쪽으로 완전히 이동하면, 원래 상태로 회복이 된다. 즉, 충전이 완료된 상태가 되는 것이다.

여기서 중요한 것은 충전에 투입된 하전입자들이다. 그 입자들은 어디로 갔을까?

양극으로 들어간 양전하 입자는 금속이온을 산화시킨다. 그 결과에 따라 증가하는 양전하의 양만큼 리튬 이온이 양극으로부터 방출된다. 음극으로 들어간 음전하는 리튬이온을 환원시킨다. 그 결과로 본래의 음전극 물질상태로 되돌아간다. 그럼 그 모두를 원래 상태로 회복시킨 하전입자들은 어디로 갔는가 하는 것이다.

만약에 축전지에 들어간 하전입자들도 축전지에서 왔다 갔다 하기를 반복하며 정착하는 자유전자나 양이온원자들과 똑 같은 종류라면, 그 하전입자들도 축전지 안에 있어야 함이 마땅할 것이다. 하지만 없다. 이는 외부에서 충전에 투입된 하전입자들이 축전지의 자유전자나 양이온원자와 다른 질량 및 부류의 입자란 증거이다.

이를 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,064. 질산염(AgNO3) 수용액에 은 막대와 강철 스푼을 넣고 전지와 연결하면, 질산염 수용액에 있는 이온들에 의해 전해전도가 일어난다. 그 결과 전류의 크기와 비례하여, 강철 스푼에 은 원자가 옮겨가며 축적되어 도금되는 것을 볼 수 있다.

만약에 이처럼 은을 구성하는 원자가 옮겨가고 리튬이온이 옮겨 다니듯이, 축전지 안에 들어온 외부전기입자들도 축전지 내에 축적되며 정착한다고 생각해 보라.

그러면 축전지의 충전효과는 더 이상 나타날 수 없다.

외부전기입자들도 축전지의 자유전자나 이온화된 원자들과 같다면, 그 전기입자들이 축전지 내에 축적되며 정착함으로서 축전지의 구성성분이 변화되기 때문이다.

이를 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,065. 도선에서 자유전자가 10초 정도 지나야 겨우 1mm 정도 이동한다고 볼 때, 축전지 안에 외부-자유전자와 이온화된 원자들이 가득 들어와 있는 상태에서 전기가 꺼졌다고 생각해 보라. 그럼 분명히 외부전기와 함께 들어온 자유전자와, 이온화된 원자가 축전지 안에 남아 있어야 한다. 하지만 없다. 축전지의 자유전자들은 지렁이보다 더 굼뜨게 이동하는데, 축전지 안에는 외부전기와 함께 들어온 자유전자나 이온화된 원자가 없는 것이다.

이는 축전지 안에 외부에서 자유전자나 이온화된 원자들이 들어오지 않았다는 것을 증거하고 있다. 즉, 외부전기입자들이 들어와 축전지를 재충전시킨 것은 분명한 사실이지만, 그 외부에서 자유전자나 이온화된 원자들이 들어오지 않았다는 것이다.

이를 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,066. 예를 들어, 축전지를 연결한 TV에서 전자파입자가 방출된다. 하지만 그 전자파입자를 생산한 위치에너지인 자유전자나 양이온원자는, 전자파입자처럼 방출되지 않고 그 축전지에 보존된다. 축전지에서 자유전자는 매우 굼뜨게 이동하지만, 그렇게 자유전자가 일하며 생성한 전기입자는 광속으로 이동한다. 따라서 광속으로 이동할 수 있는 것은, 오로지 전자파뿐이다. 그리고 그 전자파는 입자이다.

그 입자들이 도선을 타고 흐르면 전류라고 하며, 안테나를 통해 그 도선에서 방출되면 전파라고 한다. 아울러 축전지의 충전을 위해 투입된 그 전기입자들은, 에너지를 다 쓰고 해체되어 원-입자로 돌아간다. 그래서 축전지 안에는, 외부에서 투입된 입자들이 단 하나도 남지 않게 되는 것이다. 또 그로 인해, 축전지는 충전과 방전을 반복하며 편리하게 사용할 수 있다. 이를 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,067. 만약에 리튬이온이나 자유전자가 다른 에너지로 방출되어버린다면, 다시 재충전하여 사용할 수 없기 때문이다. 하지만 그런 일은 발생하지 않는다.

축전지를 통해 생성되는 전자기입자들은, 리튬이온이나 자유전자의 운동에너지와 상호작용하는 원-입자에 의해서 생성되기 때문이다.

전자는 전자기장을 갖고 자전축으로 회전하기 때문에, 자유전자가 이동할 때 주변의 원-입자들에 에너지를 제공한다. 그래서 유도전기가 생긴다. 자기장에서 발전기를 회전시키면 유도전기가 생기는 것과 같은 원리이다. 이를 물리적 증거로 반론할 수 있는가?