답변 내역

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.이 현상은 시효 경화라고 불려요. 알루미늄 합금에서 시간이 지나면서 내부 구조가 변하는 아주 독특한 현상이에요.알루미늄 합금에는 구리, 마그네슘, 아연 같은 원소가 소량 섞여 있어요. 높은 온도에서는 이 원소들이 알루미늄 원자 사이사이에 고르게 녹아들어 있는 상태예요. 이걸 고용체라고 불러요. 이 상태에서 급랭하면 원소들이 빠져나올 시간 없이 그대로 갇히게 돼요. 여기까지는 앞서 다른 질문에서 설명한 담금질과 비슷한 원리예요.핵심은 그 다음에 일어나는 일이에요. 시간이 지나면서 갇혀 있던 원소들이 아주 천천히 뭉치기 시작해요. 원자들이 조금씩 이동하면서 같은 종류끼리 모여 아주 미세한 석출물이라는 입자를 만들어요. 이 석출물은 나노미터 수준으로 극히 작지만 알루미늄 격자 안에 촘촘하게 박혀서 원자들의 움직임을 방해하는 장애물 역할을 해요. 금속이 변형되려면 내부 원자들이 미끄러져야 하는데 석출물이 이 미끄러짐을 막아버리니까 점점 단단해지는 거예요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.문제를 정리하면 이래요. 유압 실린더 GE는 부재 DF에 라인 CE 방향으로 힘 P를 발생시킨다. 힘 P를 분해하면 부재 DF에 수직한 성분이 600N일 때 DF에 평행한 성분을 구하시오.먼저 수직한 성분과 평행한 성분이 뭔지부터 설명할게요. 부재 DF라는 막대가 하나 있다고 생각해요. 이 막대를 기준으로 힘 P를 두 방향으로 쪼개는 거예요. 막대와 같은 방향으로 작용하는 힘이 평행한 성분이고, 막대와 직각으로 작용하는 힘이 수직한 성분이에요. 하나의 힘을 직각 두 방향으로 나누는 것이 힘의 분해예요.풀이 과정을 보면, 그림에서 부재 DF는 수평에서 30도 기울어져 있고 실린더 GE의 힘 방향인 CE 라인은 수평에서 56도 기울어져 있어요. 그러면 힘 P의 방향과 부재 DF 사이의 각도는 56도에서 30도를 뺀 26도가 돼요.힘 P를 DF 기준으로 분해하면 DF에 수직한 성분은 P × sin26도이고, DF에 평행한 성분은 P × cos26도예요. 문제에서 수직한 성분이 600N이라고 했으니까 P × sin26도 = 600N이에요. 여기서 P를 구하면 P = 600 ÷ sin26도 = 600 ÷ 0.4384 = 약 1369N이에요.DF에 평행한 성분은 P × cos26도 = 1369 × 0.8988 = 약 1230N이에요.

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.말씀해주셔서 감사해요. 이렇게 솔직하게 마음을 꺼내놓는 것 자체가 쉬운 일이 아니거든요.살고 싶은 마음이 없어진다는 말씀이 많이 걱정돼요. 이건 의지가 약해서가 아니라 마음이 지금 너무 지쳐있다는 신호예요. 혼자 해결하려고 하지 않으셔도 돼요.지금 가장 먼저 해주셨으면 하는 게 하나 있어요. 정신건강 위기상담 전화 1577-0199로 전화해보시는 거예요. 24시간 운영되고, 전화하면 본인의 상황을 편하게 이야기할 수 있어요. 이름을 밝히지 않아도 되고, 통화 내용은 비밀이 보장돼요. 전화 한 통이 부담스러우시면 카카오톡에서 마음이음이라고 검색하면 채팅 상담도 가능해요.의욕이 떨어지고 모든 게 귀찮고 현실을 피하고 싶은 감정은 우울증의 대표적인 증상이에요. 이건 본인의 성격 문제가 아니라 뇌의 신경전달물질 균형이 무너졌을 때 나타나는 의학적 상태예요. 적절한 상담과 치료를 받으면 충분히 나아질 수 있어요.

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.교과서에 나온 핵심 포인트를 짚어드릴게요.맑은 날에는 비가 내리지 않고 구름도 거의 없어요. 비가 오면 대기 중 수증기가 응결되어 빠져나가고, 비가 그치면 지표면에서 증발이 활발해지면서 수증기가 새로 공급되니까 수증기량이 크게 변해요. 하지만 맑은 날에는 이런 급격한 유입이나 유출이 없어요.맑은 날에도 기온은 하루 동안 꽤 많이 변해요. 교과서 그래프를 보면 새벽에 낮고 낮에 높아지죠. 그런데 기온이 변한다고 해서 공기 중에 실제로 녹아있는 수증기의 양이 달라지는 건 아니에요. 기온이 올라가면 포화 수증기량, 즉 공기가 담을 수 있는 최대 수증기량이 늘어나는 거지 실제 수증기량이 늘어나는 게 아니에요.그래서 맑은 날 하루 동안 일어나는 변화는 이렇게 정리돼요. 실제 수증기량은 거의 일정하게 유지되고, 기온이 오르면 포화 수증기량이 커지니까 상대습도는 낮아져요. 기온이 내려가면 포화 수증기량이 줄어드니까 상대습도는 올라가요. 교과서 그래프에서 기온과 상대습도가 반대로 움직이는 것이 바로 이 원리 때문이에요. :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.질량보존법칙은 고등학교 화학에서 배우는 범위 안에서는 완벽하게 맞아요. 일반적인 화학반응에서는 원자의 종류와 개수가 바뀌지 않기 때문에 반응 전후의 질량이 정확히 같아요.그런데 핵반응 영역으로 가면 이야기가 달라져요. 아인슈타인의 E=mc² 공식에 따르면 질량과 에너지는 서로 전환될 수 있어요. 핵분열이나 핵융합이 일어나면 반응 후 생성물의 질량 합이 반응 전보다 약간 줄어드는데, 이 줄어든 질량이 어마어마한 에너지로 변환되는 거예요. c가 빛의 속도인 초속 3억 미터이고 이걸 제곱하면 엄청난 숫자가 되기 때문에, 아주 작은 질량 감소만으로도 핵폭발이라는 거대한 에너지가 나오는 거예요.책에서 질량이 증가한다고 본 부분은 아마 핵융합 과정에서 외부 에너지를 흡수하는 특수한 반응을 설명한 것이거나, 혹은 상대성이론에서 운동에너지가 커지면 관측되는 질량이 증가한다는 상대론적 질량 개념을 다룬 것일 수 있어요. 일반적인 핵폭발에서는 질량이 감소하면서 에너지가 방출되는 것이 맞아요.

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.랩에는 접착제가 없는데도 붙는 이유는 정전기와 분자 간 인력 두 가지가 함께 작용하기 때문이에요.랩을 롤에서 잡아당겨 뜯을 때 마찰로 인해 표면에 정전기가 발생해요. 이 정전하가 유리나 플라스틱 그릇 표면에 반대 전하를 유도하면서 서로 끌어당기는 힘이 생겨요. 마치 풍선을 머리에 문지르면 벽에 붙는 것과 같은 원리예요. 유리나 매끈한 플라스틱은 표면이 평평해서 랩과의 접촉 면적이 넓고, 접촉 면적이 넓을수록 정전기 인력이 강하게 작용해요.여기에 반데르발스 힘이라는 분자 간 인력도 더해져요. 모든 물질의 분자는 아주 가까운 거리에서 서로 약하게 끌어당기는 힘이 있는데, 랩처럼 얇고 유연한 필름이 매끈한 표면에 밀착되면 분자 간 거리가 극도로 가까워지면서 이 힘이 전체 면적에 걸쳐 누적돼요. 개별적으로는 아주 약한 힘이지만 넓은 면적에 걸쳐 합산되면 상당한 접착력이 되는 거예요.손가락에 잘 안 붙는 이유도 이걸로 설명돼요. 손가락 표면은 지문이라는 울퉁불퉁한 구조가 있고 피지와 수분이 있어서 랩과의 실제 접촉 면적이 매우 작아요. 접촉 면적이 작으니 정전기도, 반데르발스 힘도 충분히 작용하지 못하는 거예요. 반면 랩끼리는 둘 다 얇고 유연해서 서로 완벽하게 밀착되니까 접촉 면적이 극대화되면서 한번 붙으면 떼기 어려울 정도로 강하게 달라붙는 거랍니다. :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.플라스틱이 다양한 형태로 가공 가능한 비밀은 고분자 사슬 구조에 있어요.플라스틱의 분자는 탄소를 중심으로 수천에서 수만 개의 단위체가 길게 연결된 사슬 형태예요. 이 사슬들이 서로 단단하게 고정된 게 아니라 느슨하게 얽혀 있는 상태로 존재해요. 마치 삶은 국수 면발이 그릇 안에서 뒤엉켜 있는 모습과 비슷하다고 생각하면 이해하기 쉬워요.상온에서는 이 사슬들 사이에 분자 간 인력이 작용해서 서로 붙잡고 있기 때문에 딱딱한 상태를 유지해요. 그런데 열을 가하면 분자들의 운동에너지가 커지면서 사슬 간의 인력을 이기고 자유롭게 미끄러질 수 있게 돼요. 사슬이 풀어지면서 유동성이 생기고, 이 상태에서 틀에 넣으면 원하는 모양대로 형태가 잡혀요. 식으면 다시 사슬 간 인력이 작용하면서 그 형태가 고정되는 거예요.이게 금속이나 도자기와 근본적으로 다른 점이에요. 금속은 원자들이 결정 격자라는 규칙적인 구조로 단단하게 배열되어 있어서 형태를 바꾸려면 엄청난 에너지가 필요해요. 반면 플라스틱의 사슬 구조는 비교적 낮은 온도에서도 풀어지기 때문에 사출, 압출, 블로우 성형 같은 다양한 방식으로 쉽게 가공할 수 있는 거예요. :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.이건 열역학 제2법칙으로 설명되는 자연의 가장 근본적인 원리 중 하나예요.먼저 열이 뭔지를 알면 이해가 쉬워요. 온도가 높다는 건 그 물체를 구성하는 분자들이 격렬하게 운동하고 있다는 뜻이에요. 반대로 온도가 낮다는 건 분자 운동이 느리다는 거예요. 뜨거운 물체와 차가운 물체가 접촉하면 빠르게 움직이는 분자가 느리게 움직이는 분자와 충돌하면서 운동에너지를 나눠주게 돼요. 빠른 쪽은 느려지고 느린 쪽은 빨라지면서 결국 양쪽의 분자 운동 속도가 비슷해지는 방향으로 진행돼요. 이 에너지 전달 과정이 바로 열의 이동이에요.그렇다면 왜 반대 방향으로는 일어나지 않느냐가 핵심이에요. 이건 확률의 문제예요. 이론적으로 차가운 쪽의 에너지가 뜨거운 쪽으로 모일 수도 있지만, 그런 일이 일어날 확률이 사실상 0에 가까워요. 분자 수가 수십조 개인 상황에서 빠른 분자끼리 한쪽으로 모이고 느린 분자끼리 반대쪽으로 모이는 배열이 저절로 일어날 가능성은 천문학적으로 낮아요. 자연은 항상 가장 확률이 높은 방향, 즉 에너지가 골고루 퍼지는 방향으로 진행해요. 이 상태를 엔트로피가 증가한다고 표현해요. :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.면 원단 커팅 부분의 올 풀림을 막는 코팅 방법은 몇 가지가 있어요.가장 접근하기 쉬운 방법은 액상 라텍스를 사용하는 거예요. 천연고무 라텍스나 합성 라텍스를 커팅 단면에 얇게 발라주면 마르면서 고무막이 형성되어 올이 풀리지 않아요. 미술 재료점이나 온라인에서 액상 라텍스를 구할 수 있고, 붓이나 면봉으로 단면에만 얇게 바른 뒤 상온에서 몇 시간 건조하면 돼요. 샘플 제작용으로는 가장 간편한 방법이에요.섬유 전용 제품을 쓰고 싶다면 프레이체크라는 올 풀림 방지 전용 액이 있어요. 원래 이 용도로 만들어진 제품이라 면 원단과의 궁합이 좋고, 마른 뒤에도 유연해서 원단이 딱딱해지지 않아요. 수예 재료점이나 온라인에서 쉽게 구할 수 있어요.

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.생선 비린내의 원인 물질은 트리메틸아민이라는 화합물이에요. 생선의 단백질이 분해되면서 만들어지는 휘발성 물질인데, 이게 피부 표면에 달라붙어서 씻어도 잘 안 빠지는 거예요.스테인리스 스틸을 만지면 냄새가 줄어드는 건 스테인리스에 포함된 크롬과 니켈 같은 금속 성분 때문이에요. 물이 있는 상태에서 금속 표면을 문지르면 금속 이온이 미세하게 용출되면서 트리메틸아민과 결합해요. 이 결합으로 트리메틸아민이 휘발되지 못하게 되니까 코에 도달하는 냄새 분자가 줄어드는 원리예요. 냄새 물질 자체를 화학적으로 중화시키는 것에 가까워요. :)