안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
기계공학
Q. 인바디 기계는 어떤 원리로 제 몸을 측정해주나요?
인바디 기계는 생체전기저항분석법을 이용해 몸 상태를 쉽게 측정하게 됩니다. 간단하게 설명드리자면 미세한 전류를 신체에 흘려보내고 전류가 근육, 지방, 수분 등 신체 조직을 통과할 때 저항을 측정하게 됩니다. 근육은 전류를 잘 통과시키지만 지방은 저항이 크기 때문에 이 차이를 이용해 체지방량, 근육량, 체수분 등을 계산합니다. 이 과정은 매우 안전하며 빠르게 몸의 구성 상태를 파악할 수 있어 헬스장에서 많이 사용됩니다.
기계공학
Q. 삼성페이같이 핸드폰을 그냥 갖다대서 결제를 하는 원리가 궁금합니다
갖다 대서 결제되는 방식은 NFC를 이용한 것인데요. NFC는 짧은 거리에서 장치 간의 데이터를 무선으로 주고받을 수 있게 해주며 스마트폰이나 카드에 내장된 NFC 칩이 결제 단말기와 통신하여 결제가 이루어집니다. 이 방식은 보안이 강화되어 있어 카드 정보가 암호화된 채로 전송되며 매우 빠르고 편리하게 결제가 가능합니다.
기계공학
Q. 펌프나 밸브에서 케비테이션이 무엇인가요?
캐비테이션은 유체의 압력이 낮아져 기포가 발생하고 이러한 기포가 높은 압력 지역에서 붕괴되면서 소음, 진동, 손상을 일으키는 현상입니다. 증상으로는 소음, 진동, 성능 저하, 펌프나 밸브 표면의 부식 등이 있습니다. 캐비테이션을 줄이기 위해서는 유체의 흐름을 원활하게 유지하고 압력을 충분히 높혀 펌프나 밸브의 설계를 최적화하여 유체 속도의 급격한 변화를 최소화해야 합니다.
기계공학
Q. 에어프라이기는 언제부터 개발되어 판매되기 시작했나요 ? 원리는 어떤지 궁금합니다
에어프라이기는 2010년 필립스가 처음으로 세상에 출시하면서 그 이후로 빠르게 인기를 얻었습니다. 에어프라이기의 원리는 고속으로 순환하는 뜨거운 공기를 이용해 음식을 균일하게 가열하여 바삭한 식감을 만들어내는 것인데요. 기름을 거의 사용하지 않아도 튀김과 비슷한 효과를 내게 됩니다. 에어프라이기는 보통 1400~1700W의 전력을 소모하는데 전자레인지나 오븐과 비슷한 수준입니다. 하지만 짧은 시간 내에 조리되기 때문에 에너지 효율이 높은 편입니다.
기계공학
Q. 로봇 3원칙은 무엇인지 궁금합니다.
로봇 3원칙은 SF 작가 아이작 아시모프가 제시한 로봇 윤리 규칙입니다.1. 로봇은 인간에게 해를 끼치거나 해를 끼치도록 방관해서는 안 됨2. 둘째, 로봇은 인간의 명령에 복종해야 함. (명령이 첫 번째 원칙에 위배되지 않는 한에서임)3. 로봇은 자기 자신을 보호해야 함. (이 보호가 첫 번째와 두 번째 원칙에 위배되지 않는 한에서임)위 3원칙들은 로봇이 인간 사회에서 안전하게 사용되도록 하는 가상의 윤리 규범이 되겠습니다.
화학공학
Q. 화학과 화학 공학은 어떻게 다른지 알려주세요.
'화학'은 물질의 성질, 구조, 변화 등을 연구하는 과학 분야로 분자와 원자 수준에서 반응과 현상을 탐구하는 반면 '화학 공학'은 화학 지식을 바탕으로 대규모 공정에서 물질을 생산하거나 변환하는 방법을 설계하고 최적화하는 응용 공학 분야입니다. 화학은 이론적이고 기초 과학적인 측면에 초점을 맞추고 있고 화학 공학은 그 이론을 실용적으로 적용하여 산업적으로 유용한 제품이나 공정을 개발하는 데 중점을 둡니다.
기계공학
Q. 큰 배가 바다에서 뜰 수 있는 메커니즘은 무엇?
큰 배가 바다에서 부양할 수 있는 메커니즘은 아르키메데스의 부력 원리에 기반하는데요. 이 원리를 말씀드리자면 물체가 물에 뜨려면 배가 밀어내는 물의 무게가 배 자체의 무게와 같아야 이론적으로 배가 바다에 부양할 수 있게 됩니다. 배의 부피가 크면 더 많은 물을 밀어내고 그만큼 더 큰 부력을 받게 되는 원리입니다. 그렇기 때문에 배의 부피가 커질수록 더 많은 무게를 지탱할 수 있습니다. 중량과 부피의 상관관계에서 배의 중량이 커지면 부피도 커져야 부양할 수 있습니다. 이 때문에 큰 배는 무거운 화물을 실을 수 있는 것입니다.소중한 별점은 답변다는데 큰 힘이 됩니다!
화학공학
Q. 최근 벤츠 전기차에서 발생한 화재로 인한 화학물질은 어떤 물질이 분출이 되나요?
전기차 화재 시 배터리에서 리튬 화합물, 불소 가스, 일산화탄소, 이산화탄소 등 유독성 화학물질이 분출되게 됩니다. 특히 불소 가스는 흡입 시 호흡기 자극, 폐 손상, 각종 알러지 반응, 심한 경우 사망에 이를 수 있기 때문에 유독가스라고 생각하시면 되는데요. 리튬 화합물과 일산화탄소도 심각한 독성을 가지고 있으며 장기적으로 폐와 신경계에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 물질들은 배터리가 열폭주 진행되면서 빠르게 퍼지기 때문에 현장에서는 즉각적인 대피와 전문가의 방재 조치가 필수적입니다.소중한 별점은 답변다는데 큰 힘이 됩니다!
기계공학
Q. 비행을 하는 여객기에 어느 정도 사이즈의 구멍이 뚫려도 계속 비행할 수 있나요?
비행기 내부에 구멍이 뚫리거나 문이 열리면 급격한 기압 차이로 인해 기내 압력이 떨어지게 되기 때문에 매우 위험한 상황이 발생할 수 있습니다. 하지만 대부분의 상업용 여객기는 이러한 상황을 대비해서 이미 설계가 되어 있기에 자동으로 비상 산소 마스크가 내려오고 승무원과 조종사는 비상 착륙을 준비합니다. 이러한 장면은 영화 속에서도 많이 등장하게 되서 보신 적이 있으실겁니다. 비행기는 기본적으로 구조적으로 강하게 설계 되어 있고 기체가 완전히 손상되지 않는 한, 조종사는 안전한 착륙을 진행할 수 있습니다. 그렇다해서 비행을 계속하는 것은 위험한 행동이며 가능한 빨리 비상 착륙을 해야 합니다.소중한 별점은 답변다는데 큰 힘이 됩니다!
화학공학
Q. pH에 따른 용해도에 대해 질문이 있어요
pH가 비슷하면 화학물질이 더 잘 용해되는 이유는 바로 용해도 원리에 따라 산성이나 염기성이 비슷한 물질끼리는 서로 잘 섞이기 때문인데요. 물질이 용해되기 위해서는 분자가 서로 강하게 끌어당겨야 하는데 이때 pH가 유사하면 분자 간의 상호작용이 원활해져 용해가 더 잘 이루어집니다. 이 원리는 일반적으로 고등학교 화학이나 대학의 일반 화학 과정에서 배우게 됩니다.소중한 별점은 답변하는데 힘이 됩니다!