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다이아 세공에 대해.질문 합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.다이아몬드는 다이아몬드 가루를 이용하여 다이아몬드를 연마시키거나 강한 수압의 물을 이용하여 연마시킬 수 있습니다. 다이아몬드의 강도가 가장 단단하기 때문에 이를 흠집내기 위해서는 같은 강도의 다이아몬드를 사용하거나 높은 어네지를 가진 물질을 연속적으로 충돌시켜 분자간의 인력을 깨뜨리는 방법이 있습니다. 물론 아름다운 다이아몬드로 세공하기 위해서는 연마시 미세한 기술이 필수적이고, 여러 단계에 걸쳐 작업을 나누어 정밀하고 정확하게 연마시킵니다.높은 에너지로 물질의 결합을 깨뜨리는 원리로 쇠도 자를 수 있습니다. 모든 물질은 원자, 분자로 구성되어있으며, 물질은 원자, 분자간의 인력으로 모양을 유지하고 있습니다. 이 원자, 분자간의 인력을 깨뜨리려면 에너지가 필요하며, 그 정도는 물질에 따라 다릅니다. 물질을 절단하거나 연마시킬 수 있는 그라인더는 빠른 회전력을 갖고 있고, 강도 있는 재질(철, 스텐, PVC파이프, 다이아몬드 등의 재질)로 되어있기 때문에 쇠를 갈거나 절단할 수 있는 강한 에너지를 가지고 있습니다.즉, 쇠 또한 원자나 분자로 되어있고 인력에 의해 붙어있습니다. 그래서 그라인더의 회전에너지와 강도높은 재질을 이용해 쇠에 충돌시키며 인력을 깨드리는 원리로 자릅니다.
학문 / 화학공학
23.01.17
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자석을 부수면 자석의 성질이 남아 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 자석은 자화된 물질로 이뤄져 있으며 자석의 기본적인 단위 또한 N극, S극으로 이루어져 있기 때문에 자석을 쪼개면 쪼개진 조각에 자석의 성질이 남아있습니다.
학문 / 물리
23.01.17
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전자렌지에 호일 같은것을 넣으면 불꽃이 튀는데 무쇠솥이 괜찮은 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.알루미늄이나 스테인리스 그릇은 도체의 성질을 가지고 있습니다. 즉, 표면에 자유전자가 분포하고 있습니다. 도체내에서 자유전자는 움직임 자유롭다고 생각하시면 됩니다. 그리고 이러한 도체(알루미늄, 스테인리스)를 전자레인지에 넣고 돌리게되면, 전자레인지에서 발생한 마이크로파가 도체의 자유전자와 상호작용합니다. 마이크로파는 빛으로 전자기파입니다. 전자기파(빛)는 전기장과 자기장의 진동인데, 이 전기장과 자기장에 의해 자유전자가 움직(전류)일 수 있죠. 즉, 도체 표면에 전류가 흐르게 됩니다. 도체의 성질에 의해 전류가 발생하면 자유전자는 가장 가장자리로 향합니다. 그래서 알루미늄의 구겨진 뾰족한 부분이나 스테인리스의 뾰족한 부분으로 자유전자가 모이며 높은 전압을 형성해 스파크(공기중으로 방전)를 만들게 되죠. 그래서 불이날 위험이 있습니다.무쇠 제품 또한 위와 같은 이유로 전자레인지에서 스파크가 튈 위험이 있습니다. 그러니 주의하셔 사용하시는것이 좋습니다.
학문 / 전기·전자
23.01.17
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양력과 음력이 나뉜이유가 궁금합니다?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.과거 서양은 월이나 일을 셀 때 양력을 사용하였으며 동양은 음력을 사용했습니다. 이후 국가간 교류가 활발해지며 양력을 사용하면서 음력의 사용이 확연히 줄어들었죠. 양력은 1년 동안 태양 주위를 공전하는 지구의 계절성을 나타낼 수 있는 달력이며 태양 주위를 공전하는것을 기준으로 하여 만든 달력입니다.음력은 달이 우리 지구를 공전하는 것을 기준으로 만든 달력입니다.
학문 / 화학
23.01.17
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1969년이후 왜 달로 사람이 간적이 없나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.아폴로 11호에는 사령선과 달착륙선으로 구성되어 있었습니다. 그래서 사령선은 우주에 머물러 있었고, 달 착륙선을 통해 달에 안착하여 탐사를 한 뒤 다시 착륙선을 띄워 사령선으로 돌아와 지구로 귀환하였죠.그 후 달에 가지 않은 이유는 달에 갈 필요성이 줄어 들었고, 탐사선과 탐사로봇을 통해 충분히 과학적 탐구가 가능하기 때문입니다. 그리고 달에 가게 되면 우주선, 방서선에 노출에 위험성이 있기 때문에 더 이상 사람이 달에 가지 않죠. 하지만, 달 탐사 로봇을 보내 조사를 할 순 있습니다. NASA에서는 달에서 물의 흔적을 발견하였으며, 물을 더 자세히 조사하기 위해 달의 극지에 탐사 로봇을 보낸다고 합니다. 그리고 아직 달에 대해 완벽히 이해한것은 아니기 때문에 아직 탐사할 필요는 있습니다. 탐사를 함으로써 달에 대해 먼저 이해하고 선두주자가 될 수 있는 장점도 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.01.17
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썹시 화씨가 정확히 무슨말인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.화씨와 섭씨는 관례적인것이며 사용하기 편한 온도로 사용하시면 됩니다. 우리나라의 경우는 섭씨가 익숙하고 사용하기도 편하죠.화씨는 물의 끓는점을 212(화씨)도, 물의 어는점을 32(화씨)도로 기준잡아 180등분한 온도체계입니다.섭씨는 물의 끓는점을 100(섭씨)도, 물의 어는점을 0(섭씨)도로 기준잡아 100등분한 온도체계입니다.온도라는 것은 사실 기준잡기 나름이고 새로운 체계를 얼마든 만들어 낼 수 있습니다.참고로 섭씨와 화씨의 변환관계는 다음과 같습니다.화씨=섭씨*9/5+32 의 관계가 있습니다.
학문 / 화학
23.01.17
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양자역학 컴퓨터가 좋은 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터를 초월하는 연산 속도를 가지고 있습니다. 양자 컴퓨터는 양자 중첩의 원리를 기반으로 큐빗(qubit) 체계를 사용합니다. 기존 컴퓨터는 bit 이진법 체계를 사용하죠. 기존 비트 체계로 2자리를 표현하는 방법은 00, 01, 10, 11 로 0, 1, 2, 3을 표현할 수 있습니다. 하지만 큐빗은 2자리를 동시에 중첩으로 표현하기 때문에 a l00>+b l01>+c l10>+d l11> 한번에 표현합니다. a, b, c, d는 lal^2+lbl^2+lcl^2+ldl^2=1이라는 관계가 있습니다. 또한 자릿수가 높아지면 높아질수록 비트체계보다 큐빗의 체계가 더욱 빠른 연산이 가능하죠. 왜냐하면 비트 체계가 각각을 하나하나 표현하여 연산할 때, 큐빗 체계는 한번에 연산하기 때문이죠. 그래서 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터를 초월하는 연산 속도를 가지고 있습니다.
학문 / 전기·전자
23.01.17
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구름은 어떻게 계속 하늘에 떠있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.구름이 형성될 때 공기의 한 부분이 상승기류를 만나 상승하여 구름이 되었고, 바람이나 다른 기류를 통해 이동하기 때문에 집단을 흩어지지 않고 움직입니다. 또한, 밀도가 높지 않은 수증기 덩어리이기 때문에 아주 약한 상승기류에도 지면으로 떨어지지 않고 둥실둥실 떠있을 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.01.17
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고속철도에는 왜 이음매가 없나?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.고속철도 레일에는 이음매가 없이 장대레일로 제작되었습니다. 과거와 달리 현재는 기술과 소재의 발달로 온도변화에 따라 크기 변화가 크지 않은 소재도 개발되었습니다. 이러한 소재를 사용하여 이음매 없이 장대 레일을 제작한 것이기 때문이죠.
학문 / 토목공학
23.01.17
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초음속전투기에서 초음속의 속도는 얼마인가요??
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.음속은 대략 343m/s 속력을 의미합니다. 비행기가 음속에 가까운 속력으로 비행할 경우 음속의 단위를 사용하여 빠르기를 표현합니다.초음속의 경우 음속보다 빠른 속력으로 날아가는 비행기의 속력을 표현할때 초음속으로 날아간다 표현합니다.마하의 경우는 343m/s 를 1mach라 하며 음속을 1로 표현한 단위입니다. 2마하는 음속의 두배의 속력이 되죠. 그리고 1마하 이상의 비행은 초음속 비행입니다. 초음속을 버틸 수 있는 이유는 비행체 내부에 사람이 있기 때문에 외부 공기와 충돌이 없어 비행이 가능합니다. 또한 초음속까지 가속하는데 있어 급하게 가속할 경우 사람에게 힘이 강하게 작용하여 버틸 수 없을 수 있지만, 실제로 급하게 가속하지 않고 서서히 가속하는 경우가 대부분이며, 가속 훈련을 받은 비행사가 운행하기 때문에 이러한 가속도에서도 기절하지 않고 운행할 수 있는 것이죠.
학문 / 물리
23.01.17
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