본문 바로가기
반응형

과학/과학일반171

우주왕복선이 착륙후 바로 접근할 수 없는 이유 아래 동영상에서 우주왕복선이 지상에 착률 직후에는 방독면을 쓴 사람들이 우주왕복선을 검사한다. 우주왕복선을 검사하는 이유는 우주왕복선에 사용되는 로켓 연료인 하이드라진 때문이다. 하이드라진은 유독성 물질이기 때문에 우주왕복선에 남아있는 하이드라진을 검사하고 대형팬을 이용해 남은 하이드라진을 날려버린다. 2019. 11. 30.
물질의 열저항에 대한 쉬운 설명 위 그림의 왼쪽에서 P의 파워로 열이 발생한다. 그렇게 되면 열은 물질을 따라 전도하게 된다. 왼쪽의 열원 온도가 T1이라면 물질을 따라 전도되면서 오른쪽 끝에서는 T2가 된다. 오른쪽 끝에서는 공기를 통해 열이 빠져나가기 때문에 T2의 온도는 T1에 비해 낮아진다. 이 때 전도하는 물질의 전도 정도를 나타내는 열저항 (Thermal Resistance)은 다음과 같다. 열 전달이 잘 될수록 열저항은 낮아지고 열 전달이 잘 되지 않을수록 열저항은 높아진다. 열저항는 열전도율 (Thermal Conductivity)의 역수로 정의한다. 2019. 11. 11.
메탄, 에탄, 프로판, 부탄 - 탄화수소 탄화수소(Hydrocarbone)는 탄소와 수소로만 이루어진 화합물이다. 탄화수소에는 알케인, 알켄, 알카인 등의 종류가 있다. 1) 알케인은 CnH2n+2 분자식을 가진 탄화수소이다. 2) 알켄은 CnH2n 분자식을 가진 탄화수소이다. 3) 알카인은 CnH2n-2 분자식을 가진 탄화수소이다. 탄소 개수는 같지만 수소 개수는 알케인, 알켄, 알카인 순서로 많다. 탄소 개수가 2개인 탄화수소에는 알케인은 C2H6이고 알켄은 C2H4이고 알카인은 C2H2이다. 메탄, 에탄, 프로판, 부탄은 탄소 개수가 각각 1개, 2개, 3개, 4개인 알케인 계열을 의미한다. 메탄, 에탄, 프로판, 부탄는 독일어이고 영어로는 메테인, 에테인, 프로페인, 뷰테인 이다. 알케인은 탄소원자 사이에 단일결합을 하고 알켄은 이중결합.. 2019. 11. 10.
스프링의 재료 베릴륨-구리 합금 스프링 제작에 사용되는 베릴륨-구리 합금(Beryllium Copper (BeCu), Copper Beryllium (CuBe))의 특징은 다음과 같다. 구리 합금 중 가장 강도가 높다. 전기 및 열 전도도가 높다. (순수 구리보다는 조금 낮다.) 원 상태로 복귀하는 스프링, 로드셀 등에 사용된다. 스파크가 튀지 않기 때문에 폭발 위험이 있는 환경에서 사용하는 플라이어, 드라이버 등의 공구로 사용된다. 베릴륨-구리 합금은 크게 고강도 타입 (High Strength beryllium copper)과 고전도도 타입 (High conductivity beryllium copper)이 있다. C17200과 C17300은 고강도 타입이고 C17510과 C17500은 고전도도 타입이다. 2019. 11. 10.
부탄 가스의 분자식과 화학 반응식 부탄(Butane, 뷰테인)은 탄화수소 화합물 중 탄소가 4개인 물질로 분자식은 C4H10이다. 부탄이 연소할 때의 화학식은 다음과 같다. 산소와 반응하여 이산화탄소와 물로 변한다. 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O 부탄이 연소시 산소가 부족하면 다음과 같이 일산화탄소가 발생한다. 2C4H10 + 9O2 → 8CO + 10H2O 부탄은 휴대용 가스 버너, 라이터 등에 사용된다. 2019. 11. 10.
여객기의 비행 고도가 10km인 이유 여객기는 약 10km 고도에서 900~1,000km/h 속도로 비행한다. 10km 고도에서는 기압이 지상의 26% 정도로 낮기 때문에 공기 저항이 낮아서 쉽게 속도를 올릴 수 있다. 10km 이상에서는 공기가 더 희박해져 공기 저항은 낮아지지만 제트 엔진으로 흡입 되는 공기량 또한 낮아져 엔진 출력이 줄어들게 된다. 10km 정도의 고도가 공기 저항과 엔진 출력의 적절한 트레이드 오프 지점이다. 과거 2,000km/h 이상의 속도로 비행했던 콩코드 비행기는 일반 비행기 고도의 2배인 19.812km 고도로 비행했다. 2019. 10. 27.
물의 전기 저항 물의 전기 저항은 20-2000 Ωm이다. 바다물은 0.2 Ωm 정도이다. 물컵에 담긴 수도물의 저항은 2kΩ-200kΩ 정도이다. 2019. 10. 27.
과학이나 공학에서 Specific의 의미 과학이나 공학에서 많이 사용하는 Specific은 한국어로 비(比)라고 번역한다. Specific은 어떤 물리량의 단위당 크기를 나타낸다. 주로 질량을 나누어 단위 질량 당 물리량을 나타내는 경우가 많다. 비열용량 (Specific Heat Capacity)은 열용량 (Heat Capacity)을 질량으로 나눈 값이다. 2019. 10. 26.
사람의 몸에서 나오는 복사 에너지 사람은 외부에서 복사 에너지를 받고 또한 외부로 복사 에너지를 방출한다. 사람의 방출 복사 에너지에서 유입 복사 에너지를 뺀 순수 방출 복사 에너지는 대략 100W이다. 하루에 약 8MJ 또는 2,000kcal의 에너지를 적외선 형태로 에너지를 방출한다. 2019. 10. 26.
비상구 표지판이 초록색인 이유 비상구 표지판이 초록색인 이유는 사람 눈의 푸르키네 효과 (Purkinje Effect)때문이다. 푸르키네 효과란 밝은 곳에서는 빨강색이 선명하게 보이고 어두운 곳에서는 파랑색이 선명하게 보이는 현상이다. 이와 같은 차이는 인간 망막에 있는 간상세포 때문이다. 인간의 망막에 있는 원추세포와 간상세포 중에서 간상세포는 원추세포에 비해 100배 정도 더 민감하여 야간에 사용된다. 간상세포는 광자 1개에도 반응할 만큼 민감하지만 100ms 정도로 반응 속도가 느리다. Exit 발음 2019. 10. 26.
지구,생물,인류,문명의 역사 지구는 약 45억년 전에 탄생했다. 최초의 생물은 약 38억년 전에 출현했다. 인류의 조상인 오스트랄로피테쿠스는 약 500만년 전에 출현했다. 현생 인류인 호모 사피엔스는 약 20만년 전에 출현했다. 가장 오래된 문명인 메소포타미아 문명은 기원전 3,200년 전에 나타났다. 고조선은 기원전 2,333년 건국되었다. 2019. 10. 14.
고도에 따른 기압 고도에 따른 기압은 다음과 같다. 고도 [km] 기압 [hPa] 0 1013.25 1 898.76 2 795.01 3 701.21 4 616.60 5 540.48 10 264.99 15 121.11 20 55.293 30 11.970 40 2.871 50 0.798 고도 10km에서의 기압은 지상의 약 26%이고 20km에서는 약 5.4%이다. 1 hPa = 100 Pa 2019. 9. 29.
미생물 미생물 (Microorganism, Microbe)은 맨눈으로 볼 수 없는 작은 생물을 의미한다. 미생물은 보통 진균, 원생동물, 세균, 바이러스 등을 의미한다. 역사 미생물에 대한 생각은 고대에서부터 있어 왔다. 현대적인 미생물에 대한 연구는 1673년 네덜란드의 레벤후크가 현미경으로 미생물을 직접 관찰함으로써 시작되었다. 레빈후크는 미생물학의 아버지로 불린다. 동시대의 로버트 후크도 현미경으로 세포를 관찰하였다. 미생물 이용 분야 ● 식품 요구르트, 치즈, 술, 발효 식품 ● 쓰레기 처리 ● 에너지 바이오 에너지, 에탄올 생산 ● 화학 제품 초산 생산, 낙산 생산 ● 토양 토양에 영양분 생성 ● 생물학 무기 2019. 8. 1.
물 1리터가 1kg인 이유 1L(리터)는 가로 세로 높이가 10cm인 상자의 부피이다. 1L는 0.001 m3 이다. 1 m3 = 1000 L 1 cm3 = 0.001 L = 1 mL 1 mm3 = 0.001 mL = 1 μL 물 1L는 약 1kg이다. 왜냐하면 1799년 물 1L가 4℃일 때의 무게를 1kg으로 정의했기 때문이다. 하지만, 현재는 kg의 무게 기준이 바꿨기 때문에 이 관계가 정확하게 맞지 않는다. 가로 세로 높이 1m의 물의 질량은 약 1톤이다. 2019. 6. 8.
소비톨 감미료인 소비톨(Sorbitol)의 분자식은 C6H14O6 이다. 사과, 복숭아 등에 함유되어 있다. 단맛을 내지만 설탕보다 소화가 느려 당뇨병 환자들에게 많이 사용된다. 화장품, 비누, 치약, 어묵, 게맛살 등에 들어간다. 소비톨을 많이 먹으면 설사를 일어키며 변비약이나 관장약의 성분으로 사용된다. 무설탕 껌이나 식품에 첨가되는 소비톨을 하루 20g 이상을 섭취하면 심한 설사를 일어키고 체중 감소가 일어난다. 2019. 4. 25.
세상에서 가장 검은색 검은색이란 빛을 흡수하고 반사하지 않는 색이다. 빛의 반사율이 낮을수록 더 검은색으로 보인다. 자연계에서 가장 검은색은 블랙홀이고 현재까지 인간이 만든 물질 중 가장 검은 물질은 반타블랙(Vantablack)이다. 반타블랙은 영국의 Surrey Nanosystems에서 만든 물질로 빛 흡수률이 99.965% 이다. Vanta는 Vertically Aligned Carbon Nanotube Arrays의 약자로 반타 블랙은 탄소 나노 튜브를 세로로 세운 구조로 되어 있다. 빛은 세워진 나노 튜브 사이에 들어가 빠져 나오지 못하고 흡수된다. 2019. 4. 5.
암석 - 화성암, 화산암, 화강암의 차이 암석은 화성암, 퇴적암, 변성암으로 나누어진다. 화성암은 마그마가 식어서 만들어진 암석이다. 화성암에는 심성암과 화산암이 있다. 심성암은 지하 깊은 곳에서 생성되고 화산암은 지표에서 행성된다. 심성암과 화산암에는 각각 다음과 같은 암석이 있다. - 심성암 : 반려암, 섬록암, 화강암 - 화산암 : 현무암, 안산암, 유문암 화강암은 심성암 중의 하나이다. 심성암은 화성암 중의 하나이다. 화성암은 암석 중 하나이다. 즉, 암석 → 화성암 → 심성암 → 화강암이다. 현무암은 암석 → 화성암 → 화산암 → 현무암이다. 심성암은 이산화규소(SiO2) 함량에 따라 반려암, 섬록암, 화강암으로 나누어진다. (이산화규소가 작은 순서) 화산암은 이산화규소 함량에 따라 현무암, 안산암, 유문암으로 나누어진다. (이산화규소.. 2019. 2. 17.
지구 자기장 크기 지표면에서 지구 자기장(Earth's Magnetic Filed, Geomagnetic Field, 지자기)의 세기는 0.25 ~ 0.65 가우스 이다. 지구 핵에서의 자기장은 25 가우스 정도이다. 일반적인 자석이 100 가우스 정도이고 네오디뮴 자석은 10,000 가우스 정도이다. ※ 1 Tesla = 10,000 Gauss 2019. 2. 17.
지질시대 (Geologic Time Scale) 지질시대(GTS, Geologic Time Scale)란 고생대, 중생대, 신생대 등으로 나눈 지구역사를 의미한다. 지질시대라고 어떤 특정 시기를 의미하는 것이 아니다. 지질시대의 기간은 자료에 따라 조금씩 다르지만 ICS (International Commission on Stratigraphy)에 따른 분류는 다음과 같다. 지질시대 기간 신생대 Cenozoic 6600만년전 ~ 현재 중생대 Mesozoic 2억 5200만년전 ~ 6600만년전 고생대 Paleozoic 5억 4100만년전 ~ 2억 5200만년전 지구가 탄생한 45억 7000만년전부터 고생대까지에는 신생대, 원생대 등이 있다. 중생대는 트라이아스기와 쥐라기와 백악기의 3개로 나누어지고, 공룡은 타라이아스기에 나타나 백악기에 멸종한다. 2019. 2. 10.
원래 아라고 원판 아라고의 원판(Arago's Disk)은 다음 사진과 같이 회전하는 구리 원판 위에 자석 바늘이 있는 것이다. 구리 원판이 회전하지 않을 때는 자석바늘이 나침반과 같이 남북을 가르킨다. 구리 원판을 회전 시키면 자석바늘이 구리원판과 같은 방향으로 회전하게 된다. (렌츠의 법칙) 아래 그림과 같은 것을 아라고의 원판이라고 흔히들 말하는데 원래 아라고의 원판은 위 사진과 같은 것이다. 아래 그림도 기본적인 원리는 동일하다. ☞ 아라고 원판 원리 2019. 1. 25.
물질의 에너지 밀도 물질의 에너지 밀도 종류 MJ / kg MJ / L 수소 (700 bar) 142 9.17 LNG 55.5 22.2 디젤 48 35.8 LPG 46.4 26 가솔린 46.4 34.2 지방 37 34 석탄 ~30 ~38 단백질 16.8 105.1 나무 16.2 13 TNT 4.610 6.92 Li-Po 1.8 4.32 알카라인 전지 0.5 1.3 납축전지 0.17 0.56 2018. 11. 3.
인공위성 레이저 추적 (SLR) SLR (Satellite Laser Ranging, 인공위성 레이저 추적)은 재귀반사경이 설치된 인공위성에 레이저를 쏘아 mm 단위의 정밀도로 인공위성의 위치를 측정하는 기술이다. 많은 일반적인 인공위성에 SLR을 위한 재귀반사경이 설치되어 있고, LAGEOS와 같은 SLR 전용 인공위성도 있다. 전세계에 있는 SLR 관측소에서 수집된 데이터는 지구, 대기, 해양 과학 등의 연구에 사용된다. 우리나라에서는 세종 관측소와 거창 관측소가 국제레이저추적기구 (ILRS)에 등록되어 활동하고 있다. SLR 데이터로 정밀한 중력의 변화를 알 수 있다. SLR 데이터로 지각에 의한 관측소의 연간 이동을 mm 단위로 알 수 있다. 2018. 10. 30.
재귀반사 원리 재귀반사(Retroreflection) 또는 역반사는 빛이 반사될 때 입사 되는 빛과 평행하고 방향은 반대인 것을 의미한다. 일반적인 반사(Reflection)와 재귀반사(Retroreflection)의 차이는 다음과 같다. 코너 재귀반사기(Corner Retroreflector)는 다음 그림과 같다. 구형 재귀반사기(Spherical Retroreflector)는 다음 그림과 같다. 재귀반사는 도로 야간 표시판, 인공위성 등에 사용된다. 아폴로 11호가 달에 두고 온 재귀반사기는 다음 사진과 같다. 지구에서 레이저를 쏘아 반사되어 돌아오는 빛으로 지구에서 달까지의 거리를 계산할 수 있다. 2018. 10. 30.
지구에서 가장 가까운 별 지구에서 가장 가까운 별은 태양이고 그 다음 가까운 별은 센타우루스 자리에 있는 알파 센타우루스(Alpha Centaurus) 중에서 프록시마 센타우리 이다. 알파 센타우루스는 알파 센타우루스 A와 알파 센타우루스 B와 적색왜성인 프록시마 센타우리(Proxima Centauri)의 3개의 항성으로 구성된다. 프록시마 센타우리를 알파 센타우루스 C라고도 한다. 알파 센타우루스 = 알파 센타우루스 A + 알파 센타우루스 B + 프록시마 센타우리(알파 센타우루스 C) 알파 센타우루스 A와 알파 센타우루스 B는 쌍성계로 서로 가까이 있기 때문에 육안으로는 하나의 별로 보인다. 알파 센타우루스 A를 Rigil Kentaurus라고도 하고 알파 센타우루스 B를 Toliman이라고도 한다. 프록시마 센타우리는 지구에.. 2018. 10. 27.
특정 장면의 모니터 화면이 눈부신 이유 용접이나 태양이 나오는 사진이나 동영상을 컴퓨터 모니터나 TV로 보면 눈 부신 느낌이 든다. 하지만, 다음 사진의 용접 사진에서 중앙의 색은 RGB가 각각 255인 흰색으로 모니터 화면에서 일상적으로 보는 세기의 흰색 이다. 아래 사진에서 중앙의 원은 RGB가 각각 255인 흰색으로 위의 용접 사진의 색과 동일하다. 하지만, 아래 사진에서는 눈부시다고 느끼지 않는다. 중앙의 흰색에서 바깥으로 갈수록 검은색으로 변하는 그라데이션을 주면 동일한 세기의 흰색인데도 눈부심을 느낀다. 이와 같이 동일한 세기의 색인데도 눈부심을 느끼는 경우와 아닌 경우가 있다. ※ 설명을 하다 만다는 사람이 있는데 원인을 찾아보고 있는데 아직 찾지 못하고 있다. 2018. 10. 26.
태양계 구조와 행성거리 태양계 구조 태양계는 수성에서부터 소행성대까지의 내행성계와 목성부터의 외행성계로 나누어진다. 태양권 (Heliosphere)은 태양풍의 영향이 미치는 모든 범위를 의미하고, 태양권 계면 (Heliopause)은 태양권의 바깥 경계면을 의미하고, 태양권 덮개 (Heliosheath)는 태양권 계면과 말단 충격 (Termination Shock) 사이 영역을 의미한다. 태양권 계면 안쪽에서는 태양풍이 성간물질을 밀어내지만 태양권 계면에서는 태양풍과 성간물질의 밀어내는 힘이 서로 같아 지는 지점이다. 태양권 계면을 지나면 태양권을 벗어나 성간공간으로 진입하게 된다. 태양계는 다음 그림과 같이 은하계를 이동하며 성간 물질과 충돌한다. 태양권 계면이 혜성과 같이 긴 꼬리를 가진다는 이론이 있고 원 형태를 가진다는.. 2018. 10. 24.
헤모글로빈 탄소화합물 헤모글로빈 (Hemoglobin)은 적혈구 속에 들어 있는 단백질로 산소를 운반한다. 헤모글로빈의 분자식은 C3032H4816O872N780S8Fe4로 4개의 철 분자가 포함되어 있다. 1개의 철분자에 한개의 산소 분자 (O2)가 결합되어 헤모글로빈 1개에 4개의 산소 분자가 결합한다. 헤모글로빈은 세포가 아닌 단백질이지만 약 120일 정도의 수명을 가지고 있다. 헤모글로빈은 산소를 운반하고 이산화탄소의 23% 정도를 운반한다. 나머지 이산화탄소는 혈장으로 운반된다. 2018. 10. 21.
포도당의 생성과 분해 화학식 포도당(Glucose)의 분자식은 C6H12O6이고 황백색의 고체이다. 포도당의 분자 구조는 다음과 같다. 다음과 같이 산소와 반응하여 에너지를 낸다. C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 686kcal 탄수화물을 섭취하면 소화기관에서 포도당으로 분해되어 흡수된다. 어떤 종류의 탄수화물을 섭취하더라고 모두 포도당으로 분해된다. 포도당은 엽록체의 광합성 (Photosynthesis)을 통해 생성되며 다음 식과 같다. 6CO2 + 12H2O + 빛 에너지 → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 2018. 10. 21.
냄새 맡는 원리 후각에서 냄새를 감지하는 원리에 대한 이론 중 가장 많은 지지를 받는 이론은 Shape theory of olfaction 이다. Shape theory을 Lock and Key 메카니즘이라고도 부른다. Shape theory는 분자 모양과 분자 크기를 감지하여 냄새를 구분한다는 이론이다. 이에 반해 Vibration theory of olfaction는 분자들마다 서로 다른 진동 주파수를 감지하여 냄새를 감지한다는 이론이다. Vibration theory을 Swipe Card 모델이라고 한다. 2018. 10. 14.
헬륨이 비싼 이유 헬륨(Helium)은 양성자 2개와 중성자 2개 전자 2개로 이루어진 원소로 수소 다음으로 가벼운 원소이다. 헬륨은 우주 공간에 흔한 물질이지만 지구에서는 희귀한 물질이다. 왜냐하면 공기보다 가벼워 우주 공간으로 날아갔기 때문이다. 헬륨보다 가벼운 수소가 지구에 많은 이유는 수소는 다른 물질과 결합하여 지구 상에 존재기 때문이다. 하지만, 헬륨은 불활성 기체로 다른 물질과 결합하지 않는다. 우라늄에서 나오는 알파선이 지하에 모여 헬륨이 된다. 헬륨만 모인 곳도 있지만 대부분 헬륨은 천연가스를 채굴 하면서 천연가스와 함께 나온다. 모든 천연가스 채굴에서 나오는 것이 아니라 주위에 우라늄이나 토륨이 있는 천연가스에서 나오는 경우가 많다. 헬륨은 30년 후에 고갈 위기에 있는 자원이다. 세계 시장의 1/3은 .. 2018. 10. 13.
반응형