선풍기는 바람, 전기난로는 열 —
같은 전기를 쓰는데 왜 다를까?
선풍기를 콘센트에 꽂으면 날개가 돌고, 전기난로를 꽂으면 빨갛게 달아오릅니다. 둘 다 같은 콘센트에서 같은 전기를 받는데, 하나는 바람을 만들고 하나는 열을 냅니다. 오늘은 전기 기구들이 전기를 무엇으로 바꾸어, 얼마나 빨리 쓰는지 자료로 따져 봅니다.
⚡ 먼저 이름 하나 — 전기 에너지
선풍기의 날개가 돌아가는 것은 선풍기에 가 흐르면서 에너지를 공급하기 때문입니다. 이렇게 전기 기구에 전류가 흐르면서 공급하는 에너지를 전기 에너지라고 해요.
일상생활에서는 전기 에너지를 운동 에너지, 열에너지, 빛에너지 등 다양한 형태의 에너지로 바꾸어 사용합니다. 이것을 에너지의 이라고 해요. 차시 ①에서 모은 단서가 기억나나요? — "전원을 켜면 회로에 전류가 흐른다." 오늘 그 뒷이야기가 완성됩니다.
이 기구는 전기를 무엇으로 바꿀까?
기구마다 주된 용도에 맞는 에너지를 골라 보세요. "이 기구를 왜 쓰지?"를 먼저 떠올리면 쉽습니다.
📌선풍기에서도 소리가 나고, 모니터에서도 열이 납니다. 한 기구 안에서 전기 에너지는 여러 에너지로 전환되지만, 분류할 때는 사용 목적에 맞는 주된 에너지로 봅니다.
🤔 내 생각부터
이번 시간이 끝나면 이걸 할 수 있다
돌리고, 데우고, 비추는 기구들로.
라벨의 W 숫자를 읽어 내면서.
전기 기구마다 붙어 있는 숫자, W
세탁기 뒤쪽 라벨을 보면 220 V - 500 W 같은 표시가 있습니다. 이 W(와트)가 오늘의 주인공이에요. 무슨 뜻인지 읽어 봅시다.
🔎 라벨 읽는 법
라벨의 220 V는 이 기구에 걸어 주는 을 나타냅니다. 그리고 500 W — 전기 기구가 1초 동안 사용하는 전기 에너지의 양을 소비 전력이라고 하며, 단위는 W(와트)를 사용합니다. 1000 W는 (킬로와트)라고도 써요.
제목의 뜻이 여기서 풀립니다 — 소비 전력은 그 기구가 전기를 먹는 ' '입니다. 전기난로에 990 W라고 적혀 있다면, 켜져 있는 동안 1초마다 J씩 전기 에너지를 먹어 치운다는 뜻이에요.
📌J(줄)은 에너지의 양을 재는 단위입니다. 자세한 건 나중에 배워요 — 여기서는 "W가 클수록 1초에 먹는 전기 에너지가 많다"만 챙기면 충분합니다.
| 전기 기구 | 주로 전환되는 에너지 | 소비 전력(W) |
|---|---|---|
| 세탁기 | 운동 에너지 | 500 |
| 진공청소기 | 운동 에너지 | 700 |
| 텔레비전 | 빛에너지 | 35 |
| 전기난로 | 열에너지 | 990 |
| 전기 다리미 | 열에너지 | 2200 |
표를 훑어보면 규칙이 하나 보입니다 — 무언가를 기구가 유독 전기를 빨리 먹네요. 아래 퀴즈로 표를 직접 읽어 봅시다.
✍️ 내 말로 정리
전기 에너지를 많이 쓴 쪽은 어디일까?
이제 자료를 놓고 따져 봅니다. 규칙은 두 개뿐이에요 — 같은 시간이면 소비 전력이 큰 쪽이 많이 쓰고, 시간이 다르면 소비 전력 × 시간을 곱해서 비교합니다.
⏱️ 규칙 1 — 같은 시간이라면
전기난로와 텔레비전을 같은 1시간씩 켜 두면? 1초마다 990 J 대 35 J — 매초 약 28배씩 차이가 쌓입니다. 같은 시간 동안이라면 소비 전력이 기구가 전기 에너지를 많이 사용합니다.
✖️ 규칙 2 — 시간이 다르면, 곱해 보기
다리미는 잠깐, 텔레비전은 오래 씁니다. 이럴 땐 소비 전력 × 을 곱한 값으로 사용한 전기 에너지의 양을 비교해요.
| 전기 기구 | 소비 전력(W) | 사용 시간(분) | 소비 전력 × 시간 |
|---|---|---|---|
| 전기 다리미 | 2200 | 3 | 6600 |
| 텔레비전 | 35 | 240 | 8400 |
곱한 값이 큰 쪽이 전기 에너지를 많이 쓴 겁니다 — 2200 W짜리 다리미(3분)보다 35 W짜리 텔레비전(4시간)이 더 많이 썼어요. 소비 전력은 '속도'일 뿐, 실제로 쓴 양은 까지 곱해야 나옵니다.
🧮 직접 따져 보기 — 소비 전력 × 시간 계산기
두 기구의 소비 전력(W)과 사용 시간(분)을 넣으면 곱한 값을 바로 비교해 줍니다. 예시 버튼으로 값을 한 번에 채운 뒤, 숫자를 조금씩 바꿔 가며 언제 결과가 뒤집히는지 찾아보세요.
| 전기 기구 | 소비 전력(W) | 사용 시간(분) | 소비 전력 × 시간 |
|---|---|---|---|
| 6,600 | |||
| 8,400 |
📌곱한 값은 비교하기 위한 값입니다(단위 W×분). 두 기구를 같은 방식으로 곱해서 견주어 보는 것이 핵심이에요.
⚖️ 규칙 3 — 성능이 같다면 해 보기
물이 동시에 끓기 시작했으니 두 주전자의 성능은 같습니다. 그런데 (나)는 1초마다 J씩 더 먹고 있어요. 그 100 J은 물 끓이기에 쓰인 게 아니라 다른 에너지로 새어 나간(손실된) 몫입니다. 그래서 성능이 같다면 소비 전력이 작은 (가)가 전기 에너지를 효율적으로 사용하는, 더 좋은 선택이에요.
🔬 가상실험실에서 더 해 보기
직접 조작해 보면 훨씬 잘 보입니다. 새 창에서 열려요.
💡 백열전구 — 저항의 열작용 (자바실험실) 전압을 올리면 필라멘트가 달아오르며 빛이 납니다. 전기 에너지가 열과 빛으로 바뀌는 모습을 직접 확인해 보세요.⚠️ 여기서 자주 어긋납니다
→ 아닙니다. 소비 전력은 좋고 나쁨이 아니라 용도의 문제입니다. 데우는 기구는 원래 크고, 텔레비전은 원래 작아요. 비교가 의미 있는 것은 성능이 같은 두 기구를 놓고 볼 때이고, 그때는 작은 쪽이 효율적입니다.
→ 아닙니다. 얼마나 오래 쓰는지까지 곱해야 합니다. 위 표에서 2200 W짜리 다리미(3분)보다 35 W짜리 텔레비전(4시간)이 더 많이 썼죠. 소비 전력은 '속도', 사용한 양은 '속도 × 시간'입니다.
전기 기구에 전류가 흐르면서 공급하는 에너지를 라고 한다.
일상생활에서는 전기 에너지를 에너지, 에너지, 빛에너지 등 다양한 형태의 에너지로 전환하여 사용한다.
전기 기구가 동안 사용하는 전기 에너지의 양을 이라고 한다.
소비 전력의 단위는 를 사용하며, 1 kW는 W와 같다.
전기 기구 라벨의 220 V는 을, 500 W는 을 나타낸다.
사용 시간이 서로 다르면 × 시간을 곱한 값으로 사용한 전기 에너지의 양을 비교한다.
성능이 같다면 소비 전력이 전기 기구를 사용하는 것이 전기 에너지를 효율적으로 사용하는 방법이다.
빈칸을 그냥 눌러 답만 보면 남지 않아요. 소리 내어 답해 보고 누르세요.
✍️ 내 말로 정리
아껴 쓰는 것도 실력입니다
전기 기구는 전기 에너지를 다른 에너지로 바꾸며 일합니다. 그런데 그 전환이 언제나 깔끔하지는 않아요. 새어 나가는 몫이 있고, 그것이 '효율'과 '절약' 이야기로 이어집니다.
💨 새어 나가는 전기 — 손실
선풍기를 켜면 바람만 나오는 게 아니라 소리도 나고, 모터에서 열도 납니다.
이렇게 전기 에너지가 주된 용도가 아닌 다른 에너지로 전환되어 새어 나가는 것을
이라고 해요.
성능이 같은데 소비 전력이 더 크다면? 그 차이만큼 손실이 많다는 뜻입니다.
3단계의 주전자 (나)가 그랬죠. 그래서 성능이 같을 때는 소비 전력이 작은 기구가
전기 에너지를 효율적으로 사용하는 기구입니다.
🧪 교실에서 해 보기 — 문어발은 왜 위험한가
오늘 배운 소비 전력으로 화재 뉴스를 설명해 봅시다실험 이름을 누르면 준비물과 방법이 펼쳐집니다.
1멀티탭 한계 계산하기
교실에서 직접
- 멀티탭 몸통이나 플러그에 적힌 정격을 찾습니다 — 보통 250 V 15 A, 즉 약 3300 W.
- 전기난로·전기주전자·헤어드라이어·전자레인지의 소비 전력을 라벨에서 찾아 적습니다.
- 이 중 세 개를 골라 한 멀티탭에 꽂았다고 하고, 소비 전력을 모두 더합니다.
- 3300 W를 넘는 조합을 몇 가지나 만들 수 있는지 세어 보세요.
👀 여기를 보세요 — 전기난로(1500 W) 두 개만으로 벌써 3000 W입니다. 여기에 드라이어 하나만 더 꽂으면 한계를 넘어요.
왜 그럴까?
전류가 커지면 멀티탭 전선 자체가 뜨거워집니다. 전선에도 (작지만) 저항이 있으니까요. 견딜 수 있는 한계를 넘으면 피복이 녹고, 불이 납니다.
핵심은 "몇 개를 꽂았느냐"가 아니라 "합이 얼마냐"입니다. 휴대폰 충전기 열 개(50 W)보다 전기난로 하나(1500 W)가 훨씬 위험해요.
💡전기 기구 라벨 사진을 미리 찍어 두면 수업이 빨라집니다. 학생들에게 집에서 찍어 오라고 해도 좋아요.
2문어발 멀티탭에 정말 불이 붙을까
영상으로
👀 여기를 보세요 — 소방 실험에서 한계를 넘긴 멀티탭의 전선 부분이 먼저 뜨거워지다가 불이 붙습니다.
📺 유튜브에서 찾기 — «멀티탭 문어발 화재 실험»왜 그럴까?
먼지가 쌓인 콘센트나 돌돌 말아 둔 멀티탭이 특히 위험합니다. 열이 빠져나가지 못하니까요.
⚠️학교에서 재현하지 않습니다. 실제 화재 실험은 소방 훈련 시설에서만 이루어집니다.
🏷️ 에너지소비효율등급 라벨 읽기
가전제품을 사러 가면 이 딱지가 붙어 있습니다. 오늘 배운 것이 여기에 전부 들어 있어요 — 전기를 먹는 속도, 1년에 드는 돈, 그리고 그만큼 나오는 이산화 탄소까지.
바늘이 가리키는 숫자가 효율 등급입니다. 등급은 1부터 5까지 있고, 등급에 가까울수록 에너지를 효율적으로 쓰는 제품이에요.
이 제품을 1시간 켜 두면 Wh의 전기 에너지를 씁니다. 라벨 아래쪽에 적힌 소비 전력 117.8 W와 거의 같은 값이죠 — 소비 전력은 1초에 먹는 양, 이 값은 1시간에 먹는 양이니까요.
1시간마다 이산화 탄소를 g씩 내보냅니다. 전기를 쓰는 일이 배출과 곧장 이어져 있다는 뜻이에요.
이 제품을 1년 동안 쓰면 전기 요금이 약 원 듭니다.
🆚 같은 크기 텔레비전, 등급만 다르다면
화면 크기도 화질도 같은 두 제품입니다. 라벨만 다릅니다.
1년 전기 요금이 78,000 − 42,000 = 원 차이 납니다. 10년을 쓴다면 36만 원, 게다가 이산화 탄소는 1시간마다 g씩 더 나와요.
성능이 같다면 등급 숫자가 쪽을 고르는 것이 전기 요금과 온실 기체를 동시에 줄이는 길입니다.
📌라벨의 숫자는 제품마다 다릅니다. 위 값은 설명을 위해 만든 예시예요. 실제 라벨에는 제품 종류에 따라 다른 항목(월간 소비전력량 등)이 적히기도 합니다.
🌍 아껴야 하는 진짜 이유
전기 에너지를 생산하는 일부 과정에서는 이산화 탄소 같은 가 나옵니다. 지구 온난화 같은 환경 문제와 곧장 이어져 있죠. 전기 에너지를 효율적으로 쓰는 것은 전기 요금 이전에 온실 기체 배출을 줄이는 일입니다.
이 중단원의 질문은 이것이었습니다 — "팬이 작동할 때 전기 회로에서 어떤 일이 일어날까?"
단서는 이미 두 개 다 모였습니다.
🔹 단서 ① (차시 ① · ) — 공기 청정기의 전원을 켜면 내부의 전기 회로에 전류가 흘러 팬이 돌아간다.
🔹 단서 ② (오늘 · ) — 공기 청정기는 공기 중의 먼지를 모으기 위해 전기 에너지를 운동 에너지로 전환하여 사용한다.
두 단서를 한 문장으로 이어서, 블록 질문의 최종 답을 직접 써 보세요.
✔ 저장됨🤔 생각해 보기 사고력
교과서에 없는 새로운 상황입니다. 먼저 자기 문장으로 공책에 써 본 뒤, 모범 답안을 여세요.
Q1. 전기 요금 고지서를 본 가족이 "이번 달 요금은 다 에어컨 때문"이라고 단정합니다. 소비 전력이 큰 기구가 요금도 많이 나오게 한다는 생각인데요 — 요금이 소비 전력만으로 정해지지 않는 까닭을 설명해 보세요.
✍️ 모범 답안 보기
Q2. 같은 밝기의 백열전구(60 W)와 LED 전구(8 W)가 있습니다. LED가 값은 더 비싼데도 "결국 이득"이라고들 합니다. 두 전구를 같은 시간 동안 켰을 때를 비교하며 그 까닭을 설명해 보세요.
✍️ 모범 답안 보기
배운 것을 확인해 봅시다
점수에 들어가지 않습니다. 어디가 헷갈리는지 찾는 게 목적이에요.
준비됐나요? 5문항입니다.
수업 시간에는 필수부터 — 필수·심화는 하트가 닳지 않아요. 도전 모드는 전체 문항을 하트 3개로 달립니다.
오늘 배운 개념, 빈칸으로 확인
학습지에 적은 순서 그대로입니다. 빈칸을 눌러서 답을 확인하거나, 🎤 음성으로 답하기를 켜고 소리 내어 말하면 저절로 채워집니다.
마이크는 크롬·엣지에서만 되고 인터넷이 필요합니다. 안 되는 환경이면 빈칸 클릭만으로도 수업이 굴러갑니다.
📌말하기가 어려운 학생에게 억지로 시키지 마세요. 입력칸과 클릭이 언제나 대안입니다.
냉장고의 무지개 스티커, 그리고 전구 이야기
여기서부터는 참고 이야기입니다. 시험에 나오지 않아요. 외우지 말고 그냥 읽어 보세요.
📦 전기 100이 들어가면, 무엇이 되어 나올까?
전기 기구에 들어간 전기 에너지는 사라지지 않고 여러 갈래로 나뉘어 나옵니다. 그중 우리가 필요로 하는 갈래의 비율이 바로 효율이에요. 기구를 고르고, 그 기구를 쓰는 목적이 무엇인지 직접 골라 보세요.
효율은 "들어온 것 중 얼마나 목적대로 쓰였나", 소비 전력은 "1초에 얼마나 쓰나" — 서로 다른 이야기입니다.
🌈 에너지 소비 효율 등급 시험 X
냉장고나 세탁기에 붙어 있는 무지개색 스티커를 본 적 있나요?
전기 기구에 공급한 전기 에너지 중 필요한 에너지로 전환되는 비율을
에너지 효율이라 하고, 이를 1~5등급으로 표시한 것이
에너지 소비 효율 등급입니다.
1등급에 가까울수록 불필요하게 낭비되는 에너지가 적은, 절약형 기구예요.
가전 매장에 가면 이 스티커부터 찾아보세요 — 오늘 배운 '성능이 같다면 적게 먹는 쪽'을
나라가 대신 계산해 붙여 둔 셈입니다.
「더 알아보기」에 실린 내용이에요.
💡 백열전구는 왜 퇴장했을까 시험 X
1879년 에디슨과 스완이 발명한 백열전구는 1887년 경복궁에 처음 들어와
100년 넘게 밤을 밝혔습니다. 그런데 백열전구는 전기 에너지의 약 95 %를 열로
내보내는, 대표적인 저효율 조명이었어요. 조명인데 사실상 난로였던 거죠.
그래서 2014년부터 우리나라에서는 백열전구를 퇴출하고 LED 등으로 바꿔 왔습니다.
LED는 백열전구보다 전기 에너지를 약 82 % 절감합니다.
엘이디등이 오래 켜 놓아도 덜 뜨거운 까닭도 같은 이유 — 열로 손실되는 비율이 낮기 때문이에요.
🔬 가상실험실에서 더 해 보기 시험 X
시험에 나오지 않습니다. 궁금하면 눌러 보세요 — 새 창에서 열려요.
🗼 높은 전압으로 송전하는 까닭 (자바실험실) 전압을 바꾸면 송전선에서 열로 새어 나가는 전기 에너지가 얼마나 달라지는지 볼 수 있어요. 오늘 배운 '손실'의 큰 버전입니다.🎬 다시, 처음 그 문장
"전기난로가 전기를 먹는 속도 — 그것이 소비 전력."
전기를 빨리 먹는 게 나쁜 것도, 좋은 것도 아닙니다. 방을 데우려면 원래 많이 필요해요.
중요한 건 두 가지였습니다 — 실제로 쓴 양은 속도 × 시간이라는 것,
그리고 성능이 같다면 천천히 먹는 쪽이 효율적이라는 것.
오늘부터 전기 기구를 볼 때 라벨의 W를 읽는 습관을 가져 보세요.
숫자 하나로 그 기구가 전기를 먹는 속도가 보이고,
그 순간 여러분은 광고 문구보다 자료를 믿는 사람이 됩니다.