풍선을 불었다가 입구를 놓으면 공기가 빠르게 빠져나가면서 풍선이 이리저리 날아다니는데, 공기가 한쪽 방향으로 빠져나가는 힘이 풍선을 움직이는 것일까요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.맞아요, 작용반작용이 풍선을 밀어요. 풍선이 공기를 뒤로 뿜으면, 그 공기도 똑같은 크기의 힘으로 풍선을 앞으로 밀어줘요. 부풀린 풍선 안은 고무가 조이는 압력으로 공기가 눌려 있는데, 입구를 놓는 순간 공기가 그 압력에 밀려 빠르게 분출돼요. 풍선이 공기를 밀어내는 작용에 대해 공기가 풍선을 반대 방향으로 미는 반작용이 생기는 거예요. 로켓이 연료 가스를 뿜으며 날아가는 것과 완전히 같은 원리라, 풍선은 손안의 미니 로켓인 셈이에요.그럼 왜 로켓처럼 곧게 안 가고 이리저리 날아다닐까요. 로켓은 노즐이 단단히 고정돼 분사 방향이 일정한데, 풍선 입구는 흐물흐물한 고무라 공기가 빠지는 동안 계속 펄럭이며 방향이 바뀌어요. 분사 방향이 바뀌면 반작용의 방향도 그때그때 바뀌니 풍선이 미친 듯이 방향을 트는 거예요. 풍선 몸체도 비대칭으로 쪼그라들면서 균형이 계속 무너지고요.이 원리는 문어와 오징어가 물을 뿜으며 헤엄치는 추진 방식이기도 해요. 풍선 입구에 빨대를 끼워 테이프로 고정하고 실에 꿰어 놓아보면 분사 방향이 고정되면서 제법 곧게 날아가는데, 노즐이 왜 중요한지 눈으로 확인할 수 있는 간단한 실험이에요 :)
채택 받은 답변
3.0 (1)
응원하기
스마트폰 배터리를 100% 완전 충전하거나 0%까지 방전시키면 안 되는 이유
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.리튬이온 배터리가 양극단을 싫어하는 이유부터 볼게요. 배터리는 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 오가며 일하는데, 100% 완충 상태는 음극에 리튬이 꽉꽉 눌러 담긴 고전압 상태예요. 전극 재료가 팽팽하게 긴장한 채로 오래 있으면 내부에서 원치 않는 부반응이 일어나 전해질이 분해되고 전극이 조금씩 상해요. 반대로 0% 완전 방전은 전압이 너무 낮아지면서 음극의 구리 집전체가 녹아나올 수 있는 상태라, 한 번의 깊은 방전이 배터리에 영구 손상을 남기기도 해요. 사람으로 치면 배가 터지게 먹거나 완전히 굶는 양극단을 반복하는 셈이라, 중간 영역에 머무를 때 전극 스트레스가 가장 적어요.그래서 나온 게 20~80% 관리법이에요. 실천 요령은 이래요. 충전은 80% 근처에서 멈추는 게 이상적인데, 요즘 폰은 이걸 자동으로 해줘요. 아이폰은 설정의 배터리 충전 최적화에서 80% 상한을 켜고, 갤럭시는 배터리 보호 기능을 켜면 85%나 80%에서 충전이 멈춰요. 밤새 꽂아두는 습관이 있다면 이 기능만 켜두면 걱정이 사라져요. 방전 쪽은 20% 알림이 오면 슬슬 충전한다는 감각이면 충분하고, 폰이 꺼질 때까지 쓰는 것만 피하면 돼요. 장기 보관할 때는 50% 정도 충전해두는 게 배터리에 제일 편한 상태예요.너무 강박적으로 지킬 필요는 없다는 것도 알아두세요. 가끔 100% 충전하거나 한 번 방전시켰다고 배터리가 망가지는 건 아니고, 수명은 수백 번의 습관이 쌓여 결정되는 거라 보호 기능 켜두기 하나만 실천해도 효과의 대부분을 가져가요. 외출 전 오래 버텨야 하는 날은 마음 편히 100% 채우고, 평소에는 80% 상한으로 두는 유연한 운용이 현실적이에요. 발열을 피하는 것도 충전 습관만큼 중요해서, 충전하며 게임하기와 뜨거운 차 안 방치만 피해도 배터리는 오래가요 :)
평가
응원하기
콘센트에 꽂힌 플러그가 느슨해지면 왜 화재 위험이 커지나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.헐거운 플러그가 위험한 건 접촉 면적이 줄어들어서예요. 콘센트 안에는 플러그 핀을 양쪽에서 물어주는 금속 접촉편이 있는데, 오래 쓰면 이 부품의 탄성이 죽어서 핀을 꽉 물지 못해요. 접촉이 헐거워지면 전류가 지나가는 실제 통로가 넓은 면에서 몇 개의 점으로 줄어들어요. 같은 전류가 좁은 길목으로 몰리면 그 지점의 저항이 커지고, 저항이 있는 곳에 전류가 흐르면 열이 나요. 좁은 문으로 사람들이 한꺼번에 빠져나가려면 밀도가 확 올라가는 것과 같은 상황이에요.여기에 더 위험한 현상이 겹쳐요. 헐거운 접촉부는 미세하게 붙었다 떨어졌다를 반복하는데, 떨어지는 순간마다 작은 불꽃이 튀어요. 아크방전이라고 하는 건데, 이 불꽃의 온도는 수천 도에 달해요. 불꽃이 튈 때마다 금속 표면이 타면서 산화막이 생기고, 산화막은 저항을 더 키워서 발열과 불꽃이 점점 심해지는 악순환에 빠져요. 이렇게 접촉부가 서서히 달궈지다가 주변 플라스틱이 녹고 탄화되면, 탄화된 플라스틱은 전기가 통하는 성질로 변해서 결국 불이 붙는 거예요.무서운 점은 이 과정이 차단기에 안 걸린다는 거예요. 차단기는 과전류나 누전에 반응하는데, 접촉 불량의 발열은 정상 범위 전류에서 일어나는 일이라 경보 없이 진행돼요. 그래서 플러그가 헐렁하게 꽂히거나 저절로 빠지는 콘센트, 플러그 주변이 미지근한 콘센트는 신호가 온 거예요. 콘센트 교체 비용은 몇천 원이니 헐거움이 느껴지면 바로 바꾸시는 게 안전해요 :)
평가
응원하기
모니터 어댑터 고르는중인데 소비전력 및 암페어좀 봐주세요
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.계산부터 해볼게요. 전력은 전압 곱하기 전류라서, 거꾸로 전류는 전력 나누기 전압이에요. 24W를 12V로 나누면 2A가 나와요. 모니터가 최대로 일할 때 2A를 끌어다 쓴다는 뜻이에요.그래서 12V에 2A 이상을 공급하는 어댑터를 고르시면 돼요. 실제로는 딱 맞는 것보다 여유를 둔 12V 2.5A나 3A짜리를 권해요. 어댑터는 정격 용량 근처에서 계속 돌면 발열이 심해지고 수명이 짧아지거든요. 사람도 최대 힘의 100%로 계속 일하면 금방 지치는 것과 같아요. 어댑터 용량이 크다고 모니터가 고장 나지 않을까 걱정하실 수 있는데, 전류는 어댑터가 밀어 넣는 게 아니라 모니터가 필요한 만큼만 가져가는 방식이라 3A 어댑터를 써도 모니터는 2A만 뽑아 써요. 용량은 어댑터가 줄 수 있는 한도일 뿐이에요.주의할 건 두 가지예요. 전압 12V는 반드시 똑같아야 해요. 전압이 높으면 모니터 회로가 상하고 낮으면 안 켜져요. 그리고 플러그 규격과 극성도 맞아야 하는데, 단자 굵기가 다르면 안 꽂히고 안팎 극성이 반대면 고장 나요. 원래 어댑터 라벨에 있는 출력 표기와 플러그 안쪽이 플러스인지 표시(⊕—•—⊖ 그림)를 그대로 맞춰서, 12V에 2A 이상인 제품으로 사시면 돼요 :)
채택 받은 답변
5.0 (1)
응원하기
TCP와 UDP는 왜 서로 다른 목적으로 쓰이나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.두 프로토콜의 차이는 확인 절차에 있어요. TCP는 데이터를 보내기 전에 상대와 연결부터 맺고, 조각마다 번호를 붙여 보내고, 받는 쪽이 잘 받았다는 답장을 확인해요. 답장이 없으면 다시 보내고, 순서가 뒤섞이면 번호대로 재조립해요. 등기우편처럼 배달 확인까지 책임지는 방식이라 데이터가 하나도 빠짐없이 정확하게 도착해요. 대신 확인 절차마다 시간이 들어서 속도는 손해를 봐요.UDP는 이 절차를 전부 생략해요. 연결도 안 맺고 답장도 안 기다리고 그냥 던져요. 전단지 뿌리듯 일단 보내는 방식이라 빠르고 가볍지만, 중간에 사라진 조각이 있어도 아무도 책임지지 않아요.그래서 용도가 갈려요. 웹페이지, 이메일, 파일 전송, 금융 거래처럼 한 글자라도 깨지면 안 되는 통신은 TCP를 써요. 반면 영상통화, 게임, 실시간 방송은 UDP가 맞아요. 통화 중 목소리 한 조각이 사라졌다고 재전송을 기다리면 대화가 자꾸 끊기잖아요. 지나간 데이터는 버리고 계속 흘러가는 게 나은 상황인 거예요. 정확함이 우선이면 TCP, 실시간성이 우선이면 UDP라는 분업이 인터넷을 떠받치고 있어요 :)
평가
응원하기
바닥에 깔고자는 토퍼 중에 나이가 있으신 어른분들도
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.질문 네 가지를 순서대로 볼게요.어르신께는 두께와 단단함이 관건이에요. 바닥에 바로 깔면 최소 8cm가 넘는 토퍼를 골라 허리와 등이 배기지 않게 하는 게 좋다는 게 일반적인 기준이고, 어르신은 여기에 더해 너무 푹 꺼지는 저반발보다 적당히 단단한 고밀도 폼이 일어나고 눕기에 편해요. 무릎이나 허리가 약한 분은 몸이 파묻히는 토퍼에서 일어나기가 오히려 힘들거든요. 두께 10cm 안팎의 중간 경도 이상, 커버 분리 세탁이 되는 제품이 관리까지 편해요.유명 브랜드로는 지누스가 가성비로 가장 알려져 있고, 슬로우나 삼분의일 같은 수면 전문 브랜드, 접이식 바닥형 쪽으로는 숙면연구소나 헤븐홈 같은 국내 제조 제품들이 많이 팔려요. 백화점 계열로는 에이스침대나 시몬스의 토퍼 라인도 있어요.친환경 쪽은 소재 인증을 보는 게 정확해요. 천연 라텍스 함량이 높은 제품이나, 폼 종류라면 유해물질 검증을 받은 서티퍼(CertiPUR) 인증, 원단은 오코텍스 인증이 붙은 제품을 고르시면 돼요. 브랜드 이름보다 이 인증 표시가 실질적인 기준이에요.돌침대와 전기장판 위 사용은 소재에 따라 갈려요. 라텍스는 열에 변형되기 때문에 전기매트와 온수매트 사용이 어렵다는 게 정설이라 피하셔야 하고, 메모리폼도 고온이면 물러지거나 변색될 수 있어요. 반대로 열에 강하게 만든 폴리에틸렌 계열이나 온수매트 사용 가능이라고 명시된 제품도 있는데, 이 경우에도 판매사가 40도 이하 온도를 권장하는 식의 조건이 붙어요. 그러니 구매 전에 상세페이지에서 온열기구 사용 가능 문구를 꼭 확인하시고, 사용할 때는 온도를 중간 이하로 두는 게 안전해요. 돌침대는 특히 표면 온도가 높게 올라가니 라텍스 토퍼만큼은 올리지 마세요 :)
채택 받은 답변
5.0 (1)
응원하기
광물은 왜 각각 고유한 결정 모양을 갖게 되나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.결정 모양은 원자들이 가장 편한 자세로 쌓인 결과예요. 원자들은 서로 끌어당기고 밀어내는 힘의 균형 속에서 에너지가 가장 낮아지는 배치를 찾아 정렬하는데, 이 배치가 광물마다 달라요. 원자의 크기, 전하, 결합의 성격이 다르니 쌓이는 방식도 달라지는 거예요. 크기가 비슷한 원자끼리는 촘촘한 육방이나 입방 쌓기가 유리하고, 크기 차이가 큰 이온들이 만나면 큰 이온 사이 틈에 작은 이온이 끼는 구조가 자리 잡는 식이에요. 소금이 정육면체 결정인 건 나트륨과 염소 이온이 번갈아 놓이는 입방 배열이 가장 안정해서예요.같은 원자로도 다른 결정이 되는 건 조건이 다를 때예요. 탄소가 대표적이죠. 지표 근처 압력에서는 층층이 쌓인 흑연이 안정하지만, 맨틀 깊은 곳의 초고압에서는 사방으로 단단히 결합한 다이아몬드가 안정해요. 같은 재료라도 온도와 압력이라는 환경이 어느 배치의 에너지를 더 낮춰주느냐에 따라 최종 구조가 갈리는 거예요. 이렇게 한 물질이 여러 결정 구조를 갖는 걸 동질이상이라고 해요.우리가 보는 결정의 겉모양은 이 내부 배열이 확대된 거예요. 원자 수준의 쌓기 규칙이 수억 번 반복되면 그 대칭성이 눈에 보이는 면과 각도로 드러나요. 수정이 육각기둥인 건 내부의 규소와 산소가 육방 대칭으로 배열돼 있어서예요. 그래서 지질학자들은 결정의 겉모양과 쪼개지는 방향만 보고도 내부 원자 배열을 역추적할 수 있어요 :)
평가
응원하기
요즘 유튜브를 보니 히트펌프....
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.히트펌프는 열을 만드는 게 아니라 옮기는 장치예요. 에어컨이 방 안의 열을 밖으로 퍼내는 기계라면, 히트펌프는 이 과정을 거꾸로도 돌릴 수 있게 만든 거예요. 겨울에는 바깥 공기에 남아 있는 열을 긁어모아 실내로 들여와요. 영하의 공기에도 열은 있어서, 냉매라는 물질이 바깥에서 열을 흡수해 증발했다가 실내에서 압축되며 그 열을 내놓는 순환을 반복해요. 냉방과 난방을 한 대로 해결하는 구조예요.가성비가 좋다는 말이 나오는 근거는 효율이에요. 전기보일러나 전기히터는 전기 1의 에너지로 열 1을 만들지만, 히트펌프는 전기를 열을 옮기는 펌프질에만 쓰니 전기 1로 열 3~5를 실어 날라요. 같은 난방을 하는 데 전기가 3분의 1 이하로 드는 셈이라, 등유보일러나 전기난방을 쓰던 집이라면 연료비 차이가 확실히 체감돼요. 유럽에서 가스값 폭등 이후 보급이 폭발한 이유이기도 해요.그런데 조건을 따져봐야 해요. 초기 설치비가 수백만 원대로 보일러보다 비싸고, 혹한에는 효율이 떨어져서 단열이 부실한 집이면 기대만큼 절감이 안 돼요. 도시가스가 들어오는 지역이라면 가스 난방비 자체가 싸서 투자금 회수가 오래 걸리고요. 반대로 도시가스가 없는 시골 주택, 등유나 LPG, 전기난방을 쓰는 집, 냉난방을 한 대로 해결하고 싶은 집이라면 몇 년 안에 본전을 뽑는 경우가 많아요. 정부와 지자체의 설치 보조금 사업이 있는지 먼저 확인하고, 우리 집 단열 상태와 현재 연료비를 기준으로 견적을 받아 회수 기간을 계산해보는 게 순서예요 :)
평가
응원하기
건물관리 전기점검은 매월 필수인지 궁금합니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.찾으신 1년, 2년, 3년 주기는 일반용 전기설비의 정기점검 기준이라, 그 표가 적용되는 건물인지부터 확인해야 해요. 전기설비는 크게 두 종류로 나뉘거든요. 저압으로 받고 용량이 75kW 미만이면 일반용이라 전기안전공사가 주기적으로 나와서 점검하는 방식이고 안전관리자를 둘 의무가 없어요. 반면 75kW 이상이거나 고압(22.9kV)으로 수전하면 자가용 전기설비가 돼서 전기안전관리자 선임이 의무예요. 규모가 크지 않으면 안전관리 대행업체에 맡길 수 있는데, 이 대행은 법에서 정한 점검 횟수가 있어서 보통 월 1회 이상 점검하게 돼 있어요.지금 매월 대행 점검을 받고 계신다는 건 이 건물이 자가용 전기설비로 분류돼 있을 가능성이 커요. 연면적 1,583㎡에 4층 규모, 마트와 교회, 제조업체까지 입주한 건물이면 계약전력이 75kW를 넘거나 고압 수전일 확률이 높거든요. 그 경우라면 매월 점검은 대행업체가 임의로 하는 게 아니라 법적 의무를 이행하는 거라 3년 주기로 바꿀 수 없어요. 찾으신 3년 주기는 일반용 설비에만 해당하는 내용이에요.확실하게 확인하는 방법은 한전 고지서의 계약전력과 수전 방식을 보는 거예요. 계약전력이 75kW 미만이고 저압 수전이면 일반용이라 매월 대행이 의무가 아니니 계약을 정리할 여지가 있고, 그 이상이면 지금처럼 유지하시는 게 맞아요. 애매하면 대행업체에 우리 건물이 자가용 설비로 선임 신고가 돼 있는지 문의해보세요. 선임 신고가 돼 있다면 매월 점검이 필수예요 :)
평가
응원하기
데이터베이스 인덱스는 어떻게 검색속도를 그렇게 빠르게 만드나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.인덱스가 빠른 건 전체를 안 훑어도 되게 만들어서예요. 인덱스 없는 검색은 백만 행이면 백만 행을 처음부터 끝까지 확인하는 방식이에요. 인덱스는 특정 열의 값을 미리 정렬해서 값과 위치를 짝지어 보관해둔 자료구조라, 책 뒤의 찾아보기처럼 몇 번의 이동만으로 원하는 행의 위치로 바로 가요.핵심 자료구조는 B트리 계열이에요. 정렬된 값들을 여러 갈래로 갈라지는 트리 형태로 쌓아둔 건데, 검색할 때 루트에서 시작해 값이 있을 갈래로만 내려가요. 한 번 내려갈 때마다 후보가 수백 분의 일로 줄어서, 백만 건이든 십억 건이든 서너 번의 이동으로 도착해요. 데이터가 천 배로 늘어도 검색 횟수는 한두 번 늘어나는 정도라 대용량에서 진가가 나오는 거예요. 정렬된 상태를 유지하니 범위 검색이나 정렬 조회도 빠르고요.공짜는 아니구 인덱스는 별도 저장 공간을 차지하고, 데이터를 넣거나 고칠 때마다 인덱스도 함께 갱신해야 해서 쓰기 작업은 오히려 느려져요. 그래서 검색에 자주 쓰는 열에만 골라 거는 게 설계 요령이에요 :)
채택 받은 답변
평가
응원하기