임세진 전문가아하 ㅣ 궁금할 땐, 아하!

기계공학2023년 2월 28일 작성 됨

Q. AI 대체이 불가한 영역은 어디일까?

안녕하세요. 임세진 과학전문가입니다.우리는 인간이라서 AI에 대해 두려움이 막연히 있고 경계하게 됩니다.해답은 여기에 있습니다.

전기·전자2023년 2월 28일 작성 됨

Q. 전기에서 전기장은 무엇을 의미하나요?

안녕하세요. 임세진 과학전문가입니다.음.. 어디서부터 말씀드려야할지 모르겠지만, "장"의 개념을 이해하기 위해서는 다소 물리학적인 선행지식이 필요합니다.우리가 살고 있는 우주에는 4대 힘이라는 것이 있습니다.강한핵력, 약한핵력, 전자기력, 중력이죠.그리고 이런 힘들은 모두 포텐셜에너지(직역하면 잠재 에너지 혹은 위치 에너지)로 다시 나타낼 수 있게 됩니다.그 이유는 이 4대 힘이 보존력이기 때문인데요, 보존력에 대해 간단하게만 말씀드려보도록 하겠습니다.가장 쉬운 설명은 어떤 입자가 있을때, 그 입자의 전기적인 특징에 대해 알아볼 예정이라고 합시다. 해당 입자로 부터 떨어진 거리가 같은 지점에서 모두 전기력을 측정할때 전기력은 모두 동일하게 측정됩니다. 이런 특별한 힘들을 중심력이라고 합니다. 이런 중심력의 특징을 가지면 보존력에 해당이 됩니다.전기적인 성질을 띠는 입자 주변에는 그 입자의 전기적 성질 때문에 항상 전기적인 포텐셜 에너지가 형성되어있게 됩니다. 자기력도 마찬가지이고 나머지 힘들도 마찬가지일 것입니다.제가 왜 이렇게까지 장황하게 설명했냐면, 장의 개념을 이해하기 위해서 포텐셜 에너지의 개념을 먼저 이해하면 감을 잡으실 수 있기 때문입니다.전기력의 경우에는 두 전기를 띠는 입자들끼리 상호작용하는 경우에 쿨롱의 법칙을 따릅니다. 쿨롱의 법칙은 두 입자간의 전기력이 두 입자의 전하량(각 입자가 갖고있는 고유 물리량)에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례한다는 것입니다.전기장은 두 입자가 아닌, 전하량을 아는 하나의 입자에 대해 가질 수 있는 단위 전기력이라고 이해를 하시면 편합니다. 즉, 전하량을 갖는 입자 하나만 있어도 그 주변에 전기적 포텐셜 에너지가 형성되어서 다른 전하량을 가진 임의의 입자를 놔두면 그 영향을 받아 움직이게 된다는 것이죠.전기에 대해 이해를 할때 기존의 전기력과 전기적 포텐셜 에너지에서 두 입자간의 상호작용으로 설명되었습니다. 그러나 전기장의 개념이 도입되면서 전기라는 것이 단일 입자가 갖는 고유 특성처럼 이해될 수도 있다는 새로운 관점이 생긴 것이죠.요약하자면, 양/음 전하를 가진 입자가 있으면 해당 입자 주변에 전기적 포텐셜에너지가 형성되고, 이와 더불어 전기장도 형성이 된다는 것입니다.이는 자석의 N/S극에 대해서도 마찬가지이구요.그리고 4대힘에서 전기력과 자기력을 같이 합쳐서 부르는 이유는 전기력과 자기력이 서로 깊은 연관이 있기 때문입니다. 쉽게만 말씀드리면, 전기력이 있는 곳에는 자기력이 있고, 자기력이 있는 곳에도 전기력이 있을 수 있습니다. 둘은 떼려고 해도 떼어놓을 수 없는 관계라는 점을 알아두시면 될 것 같습니다.긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

물리2022년 3월 31일 작성 됨

Q. 단열 팽창에서 주변과 열을 주고 받지 않는 이유

안녕하세요. 임세진 과학전문가입니다.공기에서 열이 전달되는 시간보다 팽창하는 데 더 짧게 걸리면,즉, 열 전달 속도보다 팽창 속도가 더 빠르면 단열 팽창이 됩니다.완벽한 단열이라는 것은 실제로 찾기 힘들겠죠..감사합니다.