안녕하세요~과학전문가 조인철입니다.
전기·전자
Q. 자석의 성질에서 '중화현상'에 대해서 알려주세요.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.자석은 양극성을 가지고 있으며, 자기장을 만들어 냅니다. 이러한 자기장은 자성 물질에 영향을 미치며, 자석의 성질 중 중화 현상은 자기장에 놓인 자성 물질이 자석에 의해 끌어당겨지는 힘과 반대 방향으로 작용하여 자성 물질이 움직이지 않는 현상을 말합니다.자성 물질이 자석에 위치하면, 자성 물질 내의 전자들이 자석의 자기장과 상호작용하여 자기장에 대한 힘을 받게 됩니다. 이 힘은 자성 물질이 자석에 끌어당겨지는 힘과 같은 방향으로 작용합니다. 그러나 자성 물질 내에는 동일한 양극성을 가진 자성체들이 함께 존재하며, 이들의 자기장이 서로 상쇄되어 자기장에 대한 힘이 상쇄되므로 자성 물질이 움직이지 않는 것입니다. 이러한 현상을 중화 현상이라고 합니다.
토목공학
Q. 무게가 다른물체가 동시에 떨어질경우
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.10kg과 100kg 물체가 동시에 아파트 100층 높이에서 떨어진다면, 두 물체는 같은 가속도로 떨어지게 됩니다. 이는 중력 가속도가 모든 물체에 대해 동일하기 때문입니다.따라서, 두 물체는 동시에 땅에 도착합니다. 물론, 공기저항이나 기타 외부요인들이 무시할 수 없는 정도로 작용할 경우에는 두 물체의 도착 시간이 약간 차이가 날 수 있습니다. 그러나 이러한 상황은 물체의 무게와는 무관하며, 물체가 떨어지는 중력 가속도에 의해 결정됩니다.
화학
Q. 선박에서 듀얼 퓨얼 엔진은 어떤 것인지요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.선박에서 듀얼 퓨얼 엔진은 일반적으로 디젤과 천연 가스를 사용합니다. 이러한 듀얼 퓨얼 엔진은 디젤과 천연 가스를 혼합하여 사용하므로, 디젤과 천연 가스의 개별적인 특성을 최대한 활용할 수 있습니다.먼저 디젤은 선박에서 가장 일반적으로 사용되는 연료 중 하나입니다. 디젤은 에너지 밀도가 높고, 안정적이며, 일반적으로 가격이 저렴하기 때문에 선박에서 널리 사용됩니다. 또한, 디젤은 저장 및 운반하기 쉽고, 점화 온도가 낮아서 냉동 환경에서도 사용할 수 있습니다.다음으로 천연 가스는 최근에 선박에서 사용되는 연료로 급부상하고 있습니다. 천연 가스는 환경 친화적인 연료로 알려져 있으며, 에너지 밀도가 높고, 연소 시에 적은 배출물을 발생시키기 때문입니다. 또한, 천연 가스는 사용하기 쉽고, 저장 및 운반하기도 쉽습니다.따라서, 듀얼 퓨얼 엔진은 디젤과 천연 가스를 혼합하여 사용하여, 환경과 경제적인 측면에서 모두 이점을 얻을 수 있습니다.
전기·전자
Q. 자동문이 자동으로 열리고 닫히는 센서기의 원리가 알고 싶어요
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.자동문 센서의 원리는 크게 두 가지로 나뉩니다.먼저, 근접 센서를 이용한 원리입니다. 근접 센서는 자동문 근처에 사람이나 물체가 접근하면 센서가 감지하여 문을 자동으로 열어주는 원리입니다. 이러한 근접 센서는 주로 적외선, 초음파, 마그네틱 등의 기술을 사용합니다.다음으로는 스위치를 이용한 원리입니다. 스위치 형태의 센서는 문이 열리거나 닫힐 때 센서에 부착된 스위치가 작동되어 자동으로 문을 열거나 닫는 원리입니다. 이러한 스위치는 주로 문이 열리거나 닫힐 때 문에 부착된 물리적인 스위치를 사용합니다.이러한 자동문 센서는 주로 건물 출입문이나 대중교통 차량의 문 등에서 사용됩니다. 자동문 센서를 사용하면 문을 자동으로 열고 닫을 수 있어서, 더욱 편리하게 출입할 수 있습니다. 또한, 자동문 센서는 문을 열기 위해 노력을 기울일 필요가 없기 때문에 노동력도 절약할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전력공급을 왜 3상으로 하는지 궁금해요.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.전력을 3상으로 공급하는 이유는 여러 가지가 있습니다.3상 전력은 단상 전력보다 전력의 효율성이 높습니다. 이는 3상 전력이 전압과 전류의 변화가 서로 다른 3개의 회로를 사용하기 때문입니다. 이러한 구조는 전력의 안정성과 효율성을 높여주며, 대용량의 전기를 안정적으로 공급할 수 있습니다.또한, 3상 전력은 일반적으로 전력 손실이 적고, 전력 전송 거리가 길어질수록 효율성이 높아집니다. 이는 단상 전력보다 더 많은 전력을 구성할 수 있기 때문입니다.따라서, 3상 전력은 대용량의 전력을 안정적으로 공급할 수 있으며, 대용량의 기계를 효과적으로 구동할 수 있습니다. 이는 산업, 건물 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
전기·전자
Q. 생활가전제품의 전자파가 인체에 미치는 영향은 어느정도인가요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.전자파가 인체에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 진행 중이지만, 일부 연구에서는 고주파 전자기파가 인체에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있다는 결과가 나왔습니다. 휴대전화, 무선 인터넷, 블루투스 등의 무선 통신 시설에서 방출되는 전자파는 비교적 강한 전자기장을 발생시키기 때문에, 인체에 미치는 영향이 크게 우려됩니다.이러한 전자파가 인체에 미치는 영향은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 일부 연구에서는 고주파 전자기파가 뇌기능 저하, 수면장애, 두통, 어지러움 등의 증상을 유발할 수 있다는 결과가 나왔습니다. 또한, 일부 연구에서는 고주파 전자기파가 유전자 변이, 세포 손상, 면역력 저하 등의 건강 문제와 연관될 수 있다는 주장도 있습니다.
전기·전자
Q. 스테인리스는 왜 반영구적으로 녹이나 부식이 생기지 않는 걸까요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.스테인리스는 주로 크롬, 니켈, 모리브덴 등의 합금 원소를 함유한 합금으로, 이러한 합금 원소들은 스테인리스의 내식성과 내구성을 높여줍니다.스테인리스의 내식성이 높은 이유는 크롬 합금 원소 때문입니다. 크롬은 공기 중의 산소와 반응하여 스테인리스의 표면에 산화막을 형성시키는데, 이 산화막은 막힘형 보호막 역할을 하며 스테인리스를 외부 환경으로부터 보호합니다. 이 보호막은 매우 밀도가 높고 안정적이어서, 스테인리스를 부식으로부터 보호합니다.스테인리스의 내구성이 높은 이유는 크롬과 니켈 등의 합금 원소 덕분입니다. 이러한 합금 원소들은 스테인리스 내부에서 발생하는 산화와 부식을 방지하고, 스테인리스의 내구성을 높여줍니다. 스테인리스를 녹이 안생기는 이유도 이러한 합금 원소들 때문입니다.따라서, 스테인리스는 내식성과 내구성이 뛰어나며, 산화막과 합금 원소들의 역할로 인해 부식이나 녹이 생기지 않습니다.
전기·전자
Q. 전자렌지의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.전자레인지는 전자파를 이용하여 음식물을 가열하는 가전제품입니다. 전자레인지로 음식을 데우는 원리는, 전자파가 음식물 내부로 들어가면서 분자의 운동에너지를 증가시켜서 음식물을 가열시키는 것입니다.전자레인지는 마이크로파라는 전자파를 방출하여 음식물 내부로 전자파가 흡수되면서, 분자 내부의 진동과 운동에너지가 증가하게 됩니다. 이 때, 마이크로파는 수분 분자와 같은 극성 분자에 더 많은 에너지를 전달하게 되므로, 수분이 많은 음식물일수록 빠르게 가열됩니다.전자레인지로 음식물을 데우는 시간은, 음식물의 양과 두께, 전자레인지의 출력 등이 영향을 미치므로, 각각의 경우에 따라 다르게 결정됩니다.
화학
Q. LNG연료는 초저온에서 액체로 저장되는데 초저온상태 유지를 어떻게하나요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.LNG(액화천연가스)는 주로 -160°C 이하의 초저온에서 액체 상태로 저장됩니다. LNG는 액체 상태에서 천연가스의 체적을 1/600으로 줄일 수 있어, 보다 효율적인 수송과 저장이 가능합니다.LNG의 저장 및 운송 과정에서는 먼저 자연상태에서 액화된 후, 단열재로 된 운반용 탱크에 저장됩니다. 저장탱크에서는 냉각 시스템이 작동하여 탱크 내부를 냉각하며, 탱크 내부는 진공이 형성되도록 밀폐됩니다. 이 때, LNG의 온도와 압력을 일정하게 유지하기 위해 냉각 시스템에서 냉매를 순환시키며, LNG의 온도가 일정하게 유지됩니다.따라서, LNG의 초저온 상태는 고성능 단열재로 된 운반용 탱크나 저장탱크, 냉각 시스템 등의 기술력을 바탕으로 유지됩니다.
전기·전자
Q. 휘스톤 브리지에 관하여 질문있습니다.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.전기공학에서 휘스톤 브릿지는 전기 저항 측정에 사용되는 측정기기입니다. 이 측정기기는 전기 저항을 정확하게 측정할 수 있도록 해주는 회로로, 4개의 저항을 이용하여 불확실성을 줄이고 정확한 값을 측정할 수 있도록 해줍니다.예를 들어 전기 회로의 저항, 전기 센서의 출력, 온도계, 스트레인 게이지 등의 측정에 사용됩니다. 또한, 전기 저항 측정에 사용되는 다른 회로들과 비교하여 높은 정확도와 높은 민감도를 가지고 있기 때문에, 정밀 측정이 필요한 분야에서도 많이 사용됩니다.