Tutorial:Applied power math

이 튜토리얼에서 공장을 운영하기 위해 얼마나 많은 양의 석탄이 필요한가에 대한 답을 할것이다.

우선 우리는 공장이 얼마나 많은 전력을 소모하는지 알아야 한다. 방법은 쉽다. 전신주를 클릭하여 전력탭을 확인하면 된다.

여기서 우리는 레이더가 300 kW를 소모하는것을 볼 수 있다. 팩토리오는 여기서 실제 과학을 적용한다. 와트(W)는 전력의 단위이다. 1 킬로와트(kW)는 1000 W이고, 1 메가와트(MW)는 1000 kW이다. 그리고 충분히 큰 공장을 만든다면 1000 MW에 해당하는 기가와트(GW)를 볼 수 있다.

이것이 얼마나 많은 양의 전력을 소모하는지 답을 해줄 수 있다. 공장이 최고 속력으로 가동되기 위해 우리는 300 kW의 전력을 지속적으로 공급해줘야 한다. 계산의 편의를 위해 우리는 이 수치를 0.3 MW로 바꿔서 생각한다.

다음 질문은 '얼마나 많은 양의 에너지가 석탄에 저장되어 있는가' 이다. 이것 역시 쉽다. 마우스를 올려놓으면 우리에게 4 MJ(메가 줄)이라고 알려준다.

줄(J)은 에너지의 단위이다. 와트와 마찬가지로 1 킬로줄(kJ)은 1000J이고 이후도 같다. 줄과 와트는 고정된 관계에 있다. 1 J은 1 W의 전력을 1초동안 공급한다. 식으로 표현하면 다음과 같다.

   1 J = 1 W × 1 s

따라서 0.3MW의 공장을 운영하기 위해 매 초 0.3MJ의 에너지가 필요하다.

퀴즈

석탄(4 MJ) 한 개가 얼마나 오래 하나의 레이더(0.3 MW)를 가동할 수 있는가?

정답 펼치기

   4 MJ = 0.3 MW × time
      time = 4 MJ ÷ 0.3 MW
      time = 13.33 seconds

13초보다 약간 더 길다.

석탄 한 개가 5초동안 운영할 수 있는 공장의 최대 소비 전력은?

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   4 MJ = Power × 5 seconds
     Power = 4 MJ ÷ 5 seconds
     Power = 0.8 MW

0.8 메가 와트.

보너스 실제로 1톤의 석탄은 약 21 GJ의 에너지를 포함하고 있다. 팩토리오에서 석탄 하나의 무게는 얼마인가?

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저장되는 에너지는 저장하는 물질의 무게에 비례한다. 따라서...

   4 MJ / 21000 MJ = weight ÷ 1000 kG
            weight = (4 MJ ÷ 21000 MJ) × 1000 kG
            weight = 0.19 kG

약 190g이다. 우리는 아직 우리의 캐릭터가 이렇게 무거운걸 어떻게 들고 다니는지 알 수 없다...

이제 우리는 첫 물음인 공장을 운영하기 위해 얼마나 많은 양의 석탄이 필요한가에 대해 답을 하기 위한 모든걸 안다. 사실, 질문이 약간 더 정확해져야한다. 공장을 운영하기 위해 얼마나 많은 양의 석탄이 '매 초 당' 필요한가.

여담: 왜 레이더는 27초의 절반인 13.5초가 아니라 20초 동안 운영되는가?

왜냐하면 레이더는 즉각적으로 켜지거나 꺼지지 않기 때문이다. 그래프에서 볼 수 있듯이 사선으로 증가하고 감소한다. 엄밀히 말하면, 만약에 곡선 아래부분의 면적을 측정한다면, 예상된 값이 4 MJ을 얻을 수 있다.

퀴즈

20 MW를 소비하는 공장을 운영하기 위해 얼마나 많은 양의 석탄이 필요한가?

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1 J = 1 W × 1 s이므로, 20 MW를 소비하는 공장은 매 초 20MJ이 필요하다. 석탄 한 개당 4 MJ을 저장하고 있으므로 초 당 5 개의 석탄이 필요하다. (5 × 4 MJ = 20 MJ)

보너스 위의 문제에서 언급한 석탄을 채광하기 위해 얼마나 많은 채광 드릴이 필요한가?

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링크된 페이지에 의하면 전기 채광 드릴은 초 당 0.5개를 채광한다. 따라서 우리는 10 개의 전기 채광 드릴이 필요하다.(10 × 0.5 = 5)

두 번째 보너스 미국 가정은 평균적으로 매 달 3.2 GJ(일반적으로 매 달 888 kWh으로 표기)을 사용한다. 얼마나 많은 양의 팩토리오 석탄이 한 달 동안 미국 평균 가정에 전력을 공급하기 위해 필요하며, 얼마나 많은 가정이 900 kW급 증기 터빈 1개에 의해 전력을 공급받을 수 있는가? (한 달은 30 일이고, 소비 전력은 일정하다고 가정한다.)

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   3.2 GJ = 3,200 MJ
   3200 MJ ÷ 4 MJ = 800

   (3200 MJ × 1000 kJ/MJ × 1000 J/kJ) ÷ (30 days × 24 hours/day × 60 minutes/hour × 60 seconds/minutes) = 1234.5679 W
   900,000 W ÷ 1234.5679 W = 729

가구 당 800 개의 석탄이 필요하며, 증기 터빈 하나가 729 가정에 전력을 공급할 수 있다.