초음파 세척기의 작동 원리가 궁금합니다.

Question

안경을 깨끗하게 씻어주는 초음파 세척기는 안경점에서 볼 수 있는데요. 액체를 기체화 하는 것이라고 들었는데 그게 어떻게 작동하는 것인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

초음파 세척기는 초음파 발생기로부터 발생한 초음파를 이용하여 물질 표면에 부착된 노폐물을 제거하는 기기입니다.

초음파 발생기에서 발생한 고주파 전기 신호는 파이조전자 효과를 이용하여 초음파로 변환됩니다. 초음파는 물속에서 전파되며, 물 분자들이 진동함으로써 마찰과 압력을 발생시킵니다. 이러한 진동과 마찰, 압력은 노폐물과 물질 표면의 결합력을 깨뜨리고, 노폐물과 물질 표면을 분리시킵니다.

초음파 세척기는 이러한 원리를 이용하여 노폐물을 제거합니다. 물속에서 발생한 초음파는 세척액과 함께 노폐물이 부착된 물체 표면에 전달됩니다. 이러한 진동과 마찰, 압력은 노폐물과 물질 표면의 결합력을 깨뜨리고, 노폐물과 물질 표면을 분리시킵니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.초음파 세척기에는 초음파를 발생시키는 초음파 변환기(ultrasonic transducer)가 있습니다. 초음파가 물체에 도달하면, 물체의 표면이나 속부에서 고주파 진동이 발생합니다. 고주파 진동에 의해 물체 표면이나 속부에 있는 미세한 먼지, 오염물질, 기름 등의 입자가 떨어지거나 분리됩니다. 이 과정에서 마찰이 발생하고, 마찰열로 인해 물질 주위에 증기가 형성됩니다.증기는 초음파에 의해 생성되고, 이때 미세한 공간에 증기가 축적됩니다. 이 공간 내에서 증기가 폭발적으로 분리되고, 마찰력이 발생하여 오염물질과 물체 표면에 부착된 입자를 제거합니다. 이를 통해 청소 대상물의 표면이나 속부에 쌓인 먼지, 오일, 찌꺼기 등이 효과적으로 제거됩니다.