수영 선수 전신수영복과 비행기 표면에 쓰이는 상어 피부의 유체역학적 원리
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.상어가 빠른 비결은 피부에 돋은 미세한 돌기 구조예요. 이걸 리블렛이라고 하는데, 아주 작은 세로 홈이 촘촘히 나 있어요.보통 매끈한 표면이 물이 잘 흐를 것 같지만 실제론 반대에요. 매끈하면 표면 근처에서 물이 제멋대로 소용돌이치며 저항을 만들어요. 그런데 상어 피부의 세로 홈은 물의 흐름을 가지런히 정돈 해서 이 소용돌이를 억눌르게 돼요. 물이 결을 따라 매끄럽게 흐르니 저항이 줄어 빠르게 나아가는 거예요.이걸 응용한 대표적인게 전신 수영복이에요. 상어 피부를 본 떠 물의 저항을 줄이도록 만들어 기록 단축에 큰 효과를냈어요. 워낙 유리해서 나중엔 대회에서 규제될 정도였죠 :)
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찜질장 왔는디 게르ㄷ마늄방이 있는데 원적외선을 방출한다는데 원적어외선이 몸에 어떤 이로뭉미 있는지요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.원적외선은 눈에 안 보이는 빛의 한 종류인데, 열을 전하는 성질이 있어요. 찜질방에서 몸을 따뜻하게 데워주는 그 온기라고 보시면 돼요.이로운 점을 보면, 원적외선은 피부 표면만 데우는 게 아니라 몸속으로 좀 더 깊이 열을 전달해요.그러면 혈관이 넓어지면서 혈액순환이 잘 돼요. 몸이 노곤하게 풀리고 뭉친 근육이 이완되는 느낌이 드는 게 이 때문이에요. 땀이 나면서 개운함을 느끼기도 하구요.15분씩 4회 정도면 적당한데, 너무 오래 있으면 탈수가 올 수 잇으니 중간중간 물을 드시구 어지러우면 바로 나오세요 :)
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일본이 반도체 사업에서 뒤쳐지게 된 이유는?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.주도권을 놓친데는 몇가지 이유가 있는데,먼저 시장 변화를 못따라 갔어요. 일본은 고품질 메모리로 정상에 올랐느넫, 정작 시장이 값싸고 빠르게 대량 생산하는쪽으로 바뀌었을떄 한국은 과감한 투자로 이 흐름을 탔지만 일본은 완벽 주의에 머물며 타이밍을 놓쳤고, 반도체는 대규모 투자를 빠르게 결단해야 하는데, 일본 기업은 신중하다 못해 느려서 놓쳤죠.여기에 미국과의 무역 마찰로 견제를 받아 여러 기업이 힘을 분산한 것도 겹쳤어요.
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스마트폰 카메라 렌즈를 자주 닦아주지 않으면 사진 화질이 떨어질 뿐만 아니라 렌즈가 영구적으로 상할까요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.화질이 떨이지는 건 맞지만, 안 닦았다고 렌즈가 영구적으로 상하진 않아요. 렌즈나 지문에 먼지가 묻으면 빛이 제대로 들어오 지 못하고 흩어져요. 그러면 사진이 뿌옇게 나오거나 빛 번짐이 생겨요. 이건 닦으면 바로 원래대로 돌아오니 걱정 안하셔도 돼요.영구 손상은 다른 문제인데, 렌즈 표면은 유리나 강화소재라 웬만하면 잘 안 상해요. 다만 렌즈에 모래나 먼지가 묻은 채로 옷이나 거친 천으로 문지르게 되면, 그 알갱이가 사포처럼 표면을 긁어 미세한 흠집을 낼 수 있어요. 이 흠집은 안지워져서 화질에 계속 영향을 줘요 :)
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주조와 단조는 어떻게 다른 것일까요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.주조는 금속을 녹여 틀에 붓는 방식이에요. 뜨겁게 녹인 쇳물을 원하는 모양의 거푸집에 부어 굳히는 거죠. 붕어빵을 떠올리면 쉬운데, 복잡한 모양도 한 번에 만들 수 있고 대량 생산에 유리해요. 다만 굳는 과정에서 내부에 미세한 기공이 생길 수 잇어 강도가 약한 편이에요.단조는 금속을 두들겨 형태를 잡는 방식이에요. 달군 쇠를 망치나 프레스로 눌러 모양을 만드는데, 대장장이가 칼을 벼리는 걸 생각하시면 돼요. 두들기는 과정에서 내부 조직이 촘촘해지고 결이 정렬돼서 아주 튼튼해져요.그래서 복잡하고 정교한 모양은 주조로, 큰 힘을 받아 튼튼해야 하는 부품은 단조로 만들어요 :)
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☆대답 환영합니다☆ 부탁드려요!!
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.물질과 에너지라는 차원에서만 보면 짚으신게 맞아요. 인간의 몸도 물체도 결국 같은 원자와 에너지로 이루어져 잇어요. 우주의 물리법칙은 사람이라고 특별대우 하지 않아요. 그 관점에서는 인간과 돌멩이가 똑같은 물질일 뿐이죠..그런데 중요도라는 건 물질의 속성이 아니에요. 그건 가치를 매기는 관점에서 생겨나는데, 우주 자체는 아무것에도 중요도를 부여하지 않아요. 애초에 우주에는 판단하는 주체가 없으니까요.여기서 흥미로운게 있는데, 중요도를 따질 수 있는 존재는 오직 의식을 가진 쪽이에요. 인간은 생각하고 느끼고 의미를 부여할 수 있죠. 그 능력 자체가 물체와의 차이예요.굉장히 철학적으로 깊은 질문인거 같아요 bb
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초유체 현상이 일반적인 액체와 구별되는 이유는?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.초유체는 아주 낮은 온도에서 나타나는 특별한 액체 상태인데, 일반 액체와 가장다른점은 마찰이 완전히 사라진다는 거예요.보통 액체는 흐를 때 점성, 즉 끈적임 떄문에 저항을 받아요. 물도 그릇 벽에 끌리며 서서히 멈추죠. 그런데 초유체는 점성이 0 이에요. 한번 흐르기 시작하면 저항 없이 영원히 흐를 수 있어요. 컵에 담으면 벽을 타고 기어올라 밖으로 흘러나오기도 하구요.이런 성질이 나오는건 극저온에서 원자들이 하나처럼 행동하는 특별한 양자상태가 되기 때문이에요. 물리학에서 중요하게 다루는건, 이게 양자역학의 신비한 현상이 우리 눈에 보이는 크기로 나타나는 드문 사례이기 때문이랍니다 :)
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복합재료는 왜 항공우주 분야에서 많이 사용되나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.항공우주에서 가장 중요한 조건은 가벼우면서 튼튼! 이에요. 무게 1킬로그램이 곧 연료비이고 발사비용이거든요. 특히 로켓은 무게를 줄인 만큼 짐을 더 실을 수 있어서 절박한 문제죠.복합재료는 탄소섬유 같은 질긴 실을 수지로 굳혀 만드는데, 같은 무게에서 금속보다 훨씬 강해요.무게대비 강도가 압도적이죠이것 외에도 금속과 달리 녹슬지 않고, 흔들림을 오래 반복해서 받아도 잘 버텨요. 힘이 실리는 방향에 맞ㅇ춰 섬유를 배치 할 수 있어서, 필요한 곳만 집중적으로 강하게 만드는 설계도 가능하답니다 :)
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탄소강과 스테인리스강은 어떻게 구분하나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.크롬의 함량으로 둘을 구분하는데, 크롬이 약 11퍼센트 이상 들어가면 스테인리스강, 그아래로 탄소가 주된 첨가 원소면 탄소강이라고 봐요.이 차이에서 성질이 달라지는데, 스테인리스는 크롬이 표면에 얇은 산화막을 만들어 녹을 막아줘요.반면 탄소강은 이런 보호막이 없어 습기에 쉽게 녹이 스렁요. 대신 탄소강은 값이 싸고 강도가 높고 가공과 용접이 수월해요.선택할때는 환경을 보면되는데, 물이나 습기, 화학물질에 노출되거나 위생이 중요한 곳이면 스테인리스를 쓰고, 주방기구나 배관, 의료기기가 그렇죠. 반대로 실내 구조물이나 기계부품처럼 부식 위험이 적고 비용과 강도가 중요하면 탄소강이 유리하죠 :)
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유속 구하는 식이 어떻게 유도된 것인지 설명 좀 부탁드립니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.굴뚝 유속 공식은 베루누이 정리에서 자연스럽게 나오게 되는데,바람 앞에 손바닥을 펴들면 밀리게 되죠. 바람이 셀 수록 더 세게 밀려요. 이 미는 힘을 재면 거 꾸로 바람 속도를 알 수 있어요. 베르누이 정리가 말하는게 이거인데, 흐르는 공기를 막아 세우면 그 속도가 고스란히 압력으로 바뀐다는 거죠.굴뚝에서는 피토관을 써요. 관 입구를 흐름 정면에 두면 부딪힌 공기가 멈추면서 속도가 압력으로 바뀌어 세게 눌리게 되는데, 관 옆면은 흐름에 부딪히지 않으니 원래 압력만 재고요,. 두 값의 차이가 순수하게 속도 때문에 생긴 압력이에요.여기서 포인트는 속도가 두배면 미는 압력은 네배로 커져요. 그러니 반대로 속도에 제곱근을 씌워서 되돌려보면 공기가 무거울수록 같은 속도에도 세게 미니 밀도로 한 번 나눠주면 돼요.그래서 압력 차와 밀도만 알면 유속을 알 수 있답니다 :)
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