시스템 및 환경 이해
시스템이란 연구 대상이 되는 객체 또는 객체들의 집합을 말합니다. 우주에 존재하는 다른 객체들은 환경이라고 불립니다. 일반적으로 시스템은 "분리대/경계선/구분 요소"로 환경과 구분됩니다.
예를 들어, 보온병 안의 물을 조사한다고 가정해 봅시다. 보온병 안의 물은 시스템을 구성하고, 보온병 바깥의 공기와 다른 물체들은 환경을 구성합니다. 보온병의 벽, 즉 안쪽의 유리와 바깥쪽의 플라스틱은 모두 칸막이 역할을 합니다. 물이 담긴 보온병이 바로 그 예입니다.
시스템에는 크게 개방 시스템과 폐쇄 시스템 두 가지 유형이 있습니다. 개방 시스템은 시스템과 주변 환경 사이에 물질과 에너지의 교환이 가능한 시스템입니다. 개방 시스템의 예로는 식물, 동물 등이 있습니다. 식물은 일반적으로 주변 환경에서 물과 이산화탄소를 흡수합니다(물질 교환). 또한 태양으로부터 열을 얻어 에너지를 얻습니다(에너지 교환). 인간 역시 개방 시스템으로 간주됩니다.
닫힌계는 시스템과 주변 환경 사이에 물질 교환이 불가능한 시스템입니다. 시스템과 주변 환경 사이에 에너지 교환이 전혀 일어나지 않으면 시스템을 고립계라고 합니다. 반대로 시스템과 주변 환경 사이에 에너지 교환이 가능하면 시스템을 비고립계라고 합니다. 뜨거운 물이 담긴 보온병이 고립계의 예입니다. 보온병의 내벽은 보통 단열재로 만들어져 있습니다. 하지만 실제로 인위적으로 고립시킨 시스템들도 이상적이지 않은 경우가 많으며, 아주 미미한 양일지라도 에너지 교환이 일어날 수 있습니다.
