답변 내역

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.유리와 도자기는 둘 다 딱딱하지만 열을 전달하는 속도, 즉 열전도율에서 큰 차이가 있어요. 유리는 열전도율이 상대적으로 높아서 뜨거운 물이 닿은 안쪽 면이 빠르게 팽창하는 반면, 바깥쪽은 아직 차가운 상태로 남아요. 이렇게 안팎의 팽창 차이가 순간적으로 벌어지면서 내부에 인장 응력이 생기고, 이 힘이 유리의 한계를 넘으면 균열이 생기거나 깨지는 거예요. 이걸 열충격이라고 불러요.도자기는 사정이 달라요. 도자기는 내부에 미세한 기공이 많은 다공성 구조인데, 이 기공들이 열팽창으로 생긴 응력을 흡수하고 분산시키는 완충 역할을 해요. 또한 도자기는 제작 과정에서 1200도 이상의 고온으로 소성하면서 이미 극심한 열변화를 겪은 재료이기 때문에 구조 자체가 온도 변화에 단련되어 있어요.정리하면 유리는 균일한 구조라서 열응력이 한 곳에 집중되기 쉽고, 도자기는 다공성 구조가 그 힘을 골고루 분산시켜주기 때문에 같은 뜨거운 물에도 버티는 능력이 다른 거랍니다.

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.맞아요, 압력솥의 핵심 원리는 단순히 압력이 세서가 아니라 끓는점이 올라가는 데 있어요.물이 끓는다는 건 액체 내부에서 기화가 일어나는 현상인데, 이게 가능하려면 물 분자가 만들어내는 수증기 압력이 바깥 대기압을 이겨야 해요. 평지에서는 대기압이 1기압이라 100도에서 끓지만, 압력솥은 뚜껑을 완전히 밀봉해서 내부에 수증기가 빠져나가지 못하게 만들어요. 수증기가 쌓이면서 내부 압력이 약 2기압까지 올라가면, 물 분자가 이 높은 압력을 이기려면 더 큰 에너지가 필요하기 때문에 끓는점이 약 120도까지 상승하게 돼요.일반 냄비에서는 아무리 가열해도 물 온도가 100도를 넘지 못하지만, 압력솥 안에서는 120도의 물로 식재료를 조리하는 셈이에요. 이 20도 차이가 화학 반응 속도를 크게 높여서 밥은 더 찰지게, 고기는 더 빨리 부드럽게 익는 거랍니다. :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.이건 기압 차이 때문에 생기는 현상이에요. 고등학교 과학에서 배우는 보일의 법칙으로 설명할 수 있답니다.커피믹스를 포장할 때는 보통 평지, 그러니까 해발 0미터 근처의 공장에서 밀봉해요. 이때 봉지 안에는 평지의 대기압인 약 1기압 상태의 공기가 함께 갇히게 돼요. 그런데 해발 1000미터 지점에 올라가면 주변 기압이 약 0.89기압 정도로 낮아져요. 높이 올라갈수록 머리 위에 쌓인 공기층이 얇아지면서 누르는 힘이 줄어들기 때문이에요.보일의 법칙은 온도가 일정할 때 기체의 부피와 압력은 반비례한다는 원리예요. 봉지 안의 공기는 여전히 1기압 상태를 유지하려 하는데 바깥 기압은 0.89기압으로 떨어졌으니, 안쪽 압력이 바깥보다 높아진 셈이에요. 그러면 안의 공기가 바깥으로 밀어내는 힘이 더 세지면서 봉지가 빵빵하게 부풀어 오르는 거예요. 계산해보면 부피가 약 12퍼센트 정도 늘어나게 되니 눈으로 보기에도 확실히 빵빵해 보이는 거랍니다. :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.음료수의 기본 베이스는 정제수, 즉 깨끗하게 걸러낸 물이에요. 여기에 종류별로 서로 다른 재료를 배합해서 만들어요.콜라는 정제수에 설탕이나 액상과당을 녹이고, 인산과 구연산으로 특유의 톡 쏘는 신맛을 만들어요. 여기에 카라멜 색소로 갈색을 내고, 카페인과 콜라 특유의 향료를 더한 뒤 마지막으로 탄산가스, 즉 이산화탄소를 고압으로 주입해서 톡 쏘는 청량감을 만들어내는 거예요. 사이다는 콜라보다 단순한 편인데, 정제수에 과당과 구연산을 섞고 레몬라임 계열 향료를 넣은 뒤 마찬가지로 탄산가스를 주입해서 완성해요. 색소가 들어가지 않아 투명한 거랍니다.써니텐이나 환타 같은 과일맛 음료는 방식이 조금 달라요. 정제수와 과당을 베이스로 하되, 여기에 과즙 농축액을 소량 넣어요. 제품마다 다르지만 실제 과즙 함량은 보통 10퍼센트 내외인 경우가 많아요. 나머지 맛은 오렌지나 파인애플 등 해당 과일의 합성향료로 보충하고, 주황색이나 노란색 같은 착색료를 써서 과일 느낌을 살려요. 탄산이 들어가는 환타와 달리 써니텐은 탄산 없이 만드는 차이도 있어요.설탕 함량은 일반적으로 탄산음료 캔 하나인 350밀리리터 기준으로 약 35에서 40그램의 당류가 들어가는데, 이건 각설탕으로 치면 대략 10개 정도에 해당하는 양이에요. 실제로 설탕 자체를 쓰기도 하지만 요즘은 옥수수에서 추출한 액상과당을 더 많이 사용해요.

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.질량의 단위인 그램은 18세기 말 프랑스 혁명 시기에 과학자들이 만물에 공통으로 적용될 수 있는 보편적인 기준을 만들고자 고민하던 과정에서 탄생했어요. 당시 프랑스 과학 아카데미는 누구나 어디서든 동일하게 측정할 수 있는 기준을 찾기 위해 주변에서 가장 흔하고 성질이 일정한 물을 선택했답니다 :)1795년 프랑스 정부는 섭씨 0도인 얼음이 녹는 지점의 순수한 물을 가로와 세로 그리고 높이가 각각 1센티미터인 정육면체 그릇에 가득 채웠을 때의 질량을 1그램으로 정의했어요. 이후 물의 밀도가 가장 커지는 섭씨 4도를 기준으로 삼아 더 정밀하게 수정되기도 했지만 기본적으로 물의 부피와 질량을 연결한 이 획기적인 아이디어가 현재 우리가 사용하는 그램의 시초가 되었답니다 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.콘크리트 박리현상은 표면의 모르타르 성분이 얇은 판 모양으로 떨어져 나가는 현상을 말합니다. 주된 원인 중 하나는 동결 융해 작용인데 콘크리트 내부의 수분이 얼어붙으면서 부피가 약 구 퍼센트 정도 팽창하게 되고 이때 발생하는 압력이 콘크리트의 인장 강도를 넘어서면 표면이 조각나며 떨어지게 되는 것이랍니다 또한 철근 부식에 의한 팽창도 큰 원인이 됩니다. 콘크리트 내부의 철근이 수분이나 염분에 노출되어 녹이 슬면 부피가 몇 배로 커지는데 이 팽창압이 내부에서 밖으로 작용하며 겉면을 밀어내게 되지요. 시공 시 물과 시멘트의 비율이 너무 높거나 충분히 다져지지 않아 내부에 미세한 구멍이 많을수록 이러한 박리 현상은 더욱 가속화되는 물리적 특성을 보입니다 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.유리를 구성하는 이산화규소 결합 구조는 전자가 존재할 수 있는 에너지 밴드 사이의 간격인 밴드갭이 매우 넓습니다. 가시광선이 가진 에너지는 이 넓은 간격을 뛰어넘어 전자를 들뜨게 하기에는 부족하기 때문에 빛이 물질에 흡수되지 않고 그대로 통과하게 되어 우리 눈에 투명하게 보이는 것이랍니다 반면 금속은 원자들이 금속 결합을 통해 자유 전자를 많이 가지고 있으며 에너지 밴드가 겹쳐 있어 밴드갭이 거의 존재하지 않습니다. 가시광선이 금속 표면에 닿으면 자유 전자가 그 에너지를 즉각적으로 흡수하여 진동한 뒤 다시 빛의 형태로 방출하는 재방출 과정을 거치게 되는데 이것이 우리가 보는 금속의 광택이자 불투명함의 원리이지요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.가죽의 단백질 섬유를 유연하게 만들어주는 것이 가장 빠른 방법입니다. 구두의 뒷부분처럼 딱딱한 곳에 헤어드라이어의 따뜻한 바람을 쐬어주면 열에 의해 가죽 조직이 일시적으로 느슨해지는데 이때 두꺼운 양말을 신고 신발을 신어주면 발 모양에 맞춰 가죽이 자연스럽게 늘어난답니다 집에 있는 양초나 비누를 활용해 마찰력을 줄이는 방법도 아주 효과적이에요. 구두 뒷면의 안쪽 가죽에 양초를 골고루 문질러두면 매끄러운 코팅막이 형성되어 발과 신발 사이의 마찰 저항이 줄어들기 때문에 뒤꿈치가 까질 확률이 낮아질거에요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.알루미늄 캔 뚜껑은 순도가 높은 알루미늄 합금으로 만들어져서 고물상에서 충분히 매입이 가능한 품목이에요. 보통 캔 몸체보다 뚜껑 부분의 합금 강도가 높고 재활용 가치가 높아서 모아온 보람이 분명히 있을 거예요 ​일반적인 동네 고물상에 방문하면 무게를 측정해서 kg 단위로 단가를 책정해준답니다. 다만 양이 아주 적으면 매입을 거절당할 수도 있으니 7년 동안 모으신 양이 꽤 된다면 자루에 담아 근처 고물상에 문의해보는 것이 가장 좋아요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.과거의 지우개는 천연고무로 만들어졌지만 현대의 지우개는 주로 PVC라고 불리는 폴리염화비닐이나 가소제를 섞은 합성수지로 만들어져요. 고무 재질 지우개는 종이 표면의 흑연 가루를 효과적으로 떼어내지 못하고 종이를 손상시키는 경우가 많지만 합성수지 지우개는 흑연 입자를 흡수하여 감싸 안는 능력이 아주 뛰어나답니다 연필의 흑연은 종이 섬유 사이에 물리적으로 얹혀 있는 상태인데 지우개로 문지르면 지우개의 고분자 물질이 흑연 입자와 결합하게 돼요. 이때 지우개는 미세하게 마모되면서 흑연을 붙잡은 지우개 가루를 만들어내고 깨끗한 면이 계속 드러나며 글씨를 지우게 된답니다. 합성수지 지우개 특유의 부드러움과 점성이 바로 이 흑연을 흡착하는 핵심 비결이에요 :)