금속 숟가락을 뜨거운 국에 넣어두면 손잡이까지 뜨거워지는데, 금속 내부에서는 열에너지가 어떤 방식으로 이동하는 것일까요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.뜨거운 국에 금속 숟가락을 담그면 손잡이까지 뜨거워지는 현상을 열전도라고 합니다. 금속 내부에서는 의외로 뜨거운 원자 자체가 손잡이 방향으로 이동하는 것이 아니라 에너지만 전달됩니다. 특히 금속은 자유전자가 많아서 국물에 잠긴 부분의 전자들이 열에너지를 받아 더욱 활발히 움직이고 그 에너지를 주변 전자들에게 빠르게 전달합니다. 금속이 플라스틱이나 나무보다 훨씬 빨리 뜨거워지는 이유도 바로 이 자유전자 때문입니다. 또 하나의 메커니즘은 금속 원자들의 격자 진동입니다. 뜨거워진 부분의 원자들이 강하게 진동하면 옆 원자도 같이 흔들리고 그 옆 원자도 흔들리면서 마치 운동장 관중석의 파도타기처럼 진동 에너지가 차례차례 전달됩니다. 비금속은 주로 이런 진동으로 열이 이동하지만 금속은 자유전자까지 있어서 훨씬 빠르게 열을 전달합니다
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휴대폰 등을 충전할 경우, 전력 누수같은 효율성 측면에서 직류와 교류간에 차이가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.휴대폰이나 태블릿 배터리는 직류(DC)로 충전되기 때문에, 배터리 입장에서는 직류가 가장 효율적입니다. 하지만 우리가 집에서 사용하는 콘센트 전기는 교류(AC)이므로 중간에 변환 과정이 필요합니다220V 교류 → 충전기 → 저전압 직류 → 배터리
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스마트폰 배터리 수명 늘리려면 80%까지만 충전하는 게 맞나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.리튬이온 배터리의 특성에 근거한 과학적인 관리법입니다. 배터리는 0% 근처나 100% 근처일 때 내부 전극과 전해질에 가장 큰 스트레스를 받습니다. 그래서 배터리를 20~80% 또는 20~85% 범위에서 사용하는 것이 배터리 열화를 줄이는 데 도움이 된다는 것이 널리 알려져 있습니다다만 많은 사람들이 오해하는 부분이 있습니다. 100% 충전 자체가 나쁜 것이 아니라 100% 상태로 오래 방치하는 것이 문제입니다. 반대로 0%까지 완전히 방전시키는 것도 배터리에 부담을 줍니다. 그래서 삼성, 애플, 노트북 제조사들이 아예 80% 충전 제한 기능이나 최적화 충전 기능을 제공하고 있습니다.
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경전철이나 전철이 움직이는 방법이 궁금해요
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.KTX나 일반 전철을 보면 위에 전깃줄이 있고 차량 지붕의 팬터그래프(집전장치) 가 그 전기를 받아서 달립니다.그런데 경전철은 꼭 위 전깃줄을 쓰는 것이 아닙니다. 장철연님이 보신 우이신설선, 신림선, 김포골드라인 같은 경전철 상당수는 제3궤조(Third Rail) 방식으로 전기를 공급받습니다쉽게 말하면일반 전철 = 위 전깃줄에서 전기 받음경전철(일부) = 선로 옆이나 아래에 있는 전기 레일에서 전기 받음
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소독 같은 용액을 분무기에 넣어서 사용하는 것
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.위험 여부는 "천연 성분인지"보다 공기 중에 미세 입자로 떠서 폐까지 들어갈 수 있느냐가 더 중요합니다. 스프레이나 분무기로 뿌리면 액체가 에어로졸 형태로 변하면서 일부는 호흡기로 들어갈 수 있습니다. 특히 락스, 알코올, 4급 암모늄계 소독제는 흡입 시 호흡기 자극이나 독성 문제가 있어 분무 사용을 권장하지 않는 경우가 많습니다. 방역 당국도 공중에 뿌리는 분무 소독보다 걸레나 티슈에 묻혀 닦는 표면 소독을 권고하고 있습니다가정에서 가장 안전한 방법은 "분무 후 닦기"보다 극세사 천에 세정액을 묻혀 닦는 방식입니다. 주방이라면 중성세제 희석액, 구연산 희석액, 베이킹소다 용액 정도면 대부분의 기름때와 물때 제거가 가능합니다. 살균까지 필요하다면 식품용 에탄올을 천에 묻혀 닦고 충분히 환기하는 편이 분무보다 안전합니다.
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노트북 어댑터는 왜 교류를 직류로 바꿔주는 역할을 하나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.요즘 스마트폰 충전기나 노트북 어댑터는 대부분 SMPS 방식입니다. 정류된 직류를 트랜지스터나 MOSFET이 초고속으로 켜고 끄면서 고주파 신호로 만든 뒤 작은 변압기로 전압을 원하는 수준까지 낮춥니다. 이후 다시 정류와 평활 과정을 거쳐 5V 12V 20V 같은 안정적인 직류를 만들어 기기에 공급합니다
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비눗방울은 무지개처럼 여러 가지 색으로 보이는데, 비눗물 자체에 색이 들어 있지 않은데도 다양한 색이 나타나는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.비눗방울에 색소가 들어 있는 것이 아니라 빛이 만들어내는 착시 효과 때문입니다. 비눗방울 표면은 아주 얇은 비누막으로 이루어져 있는데 햇빛이 이 막에 닿으면 일부 빛은 바깥 표면에서 반사되고 일부는 막 안으로 들어갔다가 다시 반사됩니다. 이렇게 두 경로를 거친 빛이 다시 만나면서 서로를 강하게 만들거나 약하게 만드는 간섭 현상이 발생합니다. 빛은 색마다 파장이 다른데 비누막의 두께에 따라 어떤 색은 강하게 반사되고 어떤 색은 거의 사라집니다. 그래서 어떤 부분은 파랗게 보이고 다른 부분은 노랗게 또는 붉게 보이는 것입니다. 게다가 비눗방울은 중력 때문에 위쪽은 얇아지고 아래쪽은 두꺼워지므로 위치마다 보이는 색이 달라집니다
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온도센서는 온도를 어떻게 전기신호로 바꿔서 측정하나요?
안녕하세요. 기억상실은공식인가님 장철연 전문가입니다.전자체온계나 온도조절기 내부에는 주로 RTD나 써모커플 같은 온도센서가 들어 있습니다 온도가 올라가면 금속의 전기저항이 변하거나 서로 다른 금속 접합부에서 발생하는 전압이 변합니다 기기는 이 변화를 측정한 뒤 전자회로가 온도로 환산하여 화면에 숫자로 표시합니다산업현장에서는 센서를 직접 배관이나 탱크에 넣지 않고 써모웰이라는 금속 보호관 안에 넣는 경우가 많습니다 써모웰은 공정 유체의 온도를 센서로 전달하면서도 고온 고압 부식 진동으로부터 센서를 보호하는 역할을 합니다 뜨거운 유체의 열이 써모웰 금속을 통해 전달되고 그 열이 다시 내부 센서로 이동하여 온도를 측정하게 됩니다쉽게 말하면 써모웰은 온도 자체를 측정하는 장치가 아니라 센서를 안전하게 보호하는 갑옷 같은 부품입니다 센서는 열에 의해 전기적 특성이 변하고 측정기는 그 신호를 온도로 변환합니다 따라서 써모웰과 온도센서가 함께 사용되면 센서 교체가 쉽고 설비를 정지하지 않고도 유지보수가 가능해 산업 플랜트에서 널리 사용됩니다
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형광등과 LED조명은 누가 언제 발명했나요?
안녕하세요 블루썬더님 장철연 전문가입니다.형광등은 에디슨이 실용화한 조명으로, 필라멘트를 뜨겁게 달궈 빛을 냅니다반면 형광등은 에디슨이 발명한 것이 아닙니다. 1930년대 미국 GE 연구진이 개발해 1938년 상용화했으며, 유리관 속 수은 증기가 자외선을 만들고 이것이 형광체를 자극해 빛을 내는 방식입니다. LED는 반도체에 전류를 흘리면 직접 빛이 발생하는 원리를 이용하며, 1962년 닉 홀로니악이 최초의 실용 LED를 개발했습니다. 이후 1990년대 청색 LED가 등장하면서 현재의 LED 조명 시대가 열렸습니다형광등의 흰빛을 굳이 백색이 아닌 주광색이라고 부르는 이유는 빛의 색온도를 구분하기 위해서입니다. 주광색은 맑은 낮의 태양광과 비슷한 색으로 약 6500K의 푸른기가 도는 흰빛을 말합니다. 반면 주백색은 자연스러운 흰빛, 전구색은 노란빛이 감도는 따뜻한 색입니다. 그래서 사무실이나 학교 형광등이 차갑고 밝게 느껴지는 이유는 대부분 주광색 제품을 사용하기 때문입니다
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메이크업 픽서 어떤게 가장 좋은가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.픽서는 선크림의 지속력을 도와줄 뿐이고 덧바름을 완전히 대체하지는 못합니다. 야외 이동이 많아 실제로 피부가 타고 있다면 픽서만 믿고 재도포를 생략하는 건 추천드리지 않습니다. 픽서는 땀이나 피지 때문에 선크림이 빨리 지워지는 것을 어느 정도 늦춰주는 역할을 합니다올리브영과 다이소에서 고른다면 픽서 자체는 쏘내추럴 올데이 타이트 메이크업 세팅 픽서(핑크) 가 고정력으로는 가장 유명한 축에 속합니다. 건조함이 싫다면 쏘내추럴 비건 캄 픽서(초록) 쪽이 낫다는 평가가 많습니다.개인적인 추천은아침에 SPF50+ PA++++ 혼합자차 도포출근 전 또는 현장 나가기 전 픽서 분사점심시간에 선스틱 재도포식후 현장 이동 전 필요 시 한 번 더?대략 이렇게 바를것 같아여
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