안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
전기·전자
Q. 초 전도체의 전달 원리는 어떻게 되는건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.초전도체의 전달 원리는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.첫 번째는 전자 쌍의 형성입니다. 초전도체는 전자와 양전하의 산란에 의해 전기 저항이 발생합니다. 하지만, 초전도체의 온도가 일정 수준 이하로 떨어지면, 전자가 양전자와 결합하여 전자 쌍을 형성하게 됩니다. 전자 쌍은 양전하와 음전하가 결합되어 있기 때문에, 산란을 받지 않고 자유롭게 이동할 수 있습니다.두 번째는 전자 쌍의 상호 작용입니다. 초전도체의 전자는 전자 쌍을 형성하여 서로를 밀어내는 힘을 받습니다. 이 힘은 전자를 한 방향으로 정렬시키고, 전류가 흐르는 길을 열어줍니다.초전도체의 전달 원리는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.전기 저항이 0입니다.전류가 무한히 흐를 수 있습니다.자기장이 0입니다.초전도체는 이러한 특징을 활용하여 다양한 분야에서 응용될 수 있습니다. 예를 들어, 초전도체를 이용한 전력 전송은 기존의 전력 전송 방식에 비해 효율이 높고 손실이 적습니다. 또한, 초전도체를 이용한 의료 장비는 기존의 의료 장비에 비해 크기가 작고 무게가 가볍습니다.초전도체의 전달 원리는 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 과학자들은 초전도체의 특성을 더욱 개선하기 위해 연구를 계속하고 있습니다.
전기·전자
Q. 연필과 지우개로 발명한 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.연필과 지우개는 각각 다른 사람이 발명했습니다.연필은 16세기 경 독일에서 발명된 것으로 알려져 있습니다. 당시에는 석탄이나 흑연을 으깨어 숯과 혼합하여 사용했는데, 17세기 경에는 흑연을 납과 혼합하여 오늘날과 같은 연필의 형태가 만들어졌습니다.지우개는 1770년경 영국의 에드워드 나인(Edward Nairne)이 발명한 것으로 알려져 있습니다. 나인은 빵 옆에 있던 고무 뭉치를 우연히 잡아 틀린 글자를 지웠는데, 빵보다 잘 지워지는 것을 알고 빵 대신 고무를 사용한 지우개를 발명했습니다.연필과 지우개는 각각 다른 사람이 발명했지만, 오늘날까지도 필기와 수정을 위한 필수적인 도구로 사용되고 있습니다.연필과 지우개의 발명에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.연필의 발명연필의 발명은 정확히 언제, 누가 했는지에 대한 기록은 남아 있지 않습니다. 하지만, 16세기 경 독일에서 석탄이나 흑연을 으깨어 숯과 혼합하여 사용했다는 기록이 남아 있습니다. 17세기 경에는 흑연을 납과 혼합하여 오늘날과 같은 연필의 형태가 만들어졌습니다.지우개의 발명지우개의 발명은 1770년경 영국의 에드워드 나인(Edward Nairne)이 발명한 것으로 알려져 있습니다. 나인은 빵 옆에 있던 고무 뭉치를 우연히 잡아 틀린 글자를 지웠는데, 빵보다 잘 지워지는 것을 알고 빵 대신 고무를 사용한 지우개를 발명했습니다.나인은 자신의 발명품을 '고무 지우개'라고 불렀는데, 이 지우개는 곧 영국 전역에 널리 퍼졌습니다. 이후, 다양한 재질의 지우개가 개발되었지만, 고무 지우개는 여전히 가장 널리 사용되는 지우개입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태풍때 유리창에 젖은 신문지를 붙이는 과학적 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.태풍때 유리창에 젖은 신문지를 붙이는 것은 강풍에 의한 유리창 파손을 방지하기 위한 것입니다. 태풍의 강풍은 유리창을 압력으로 밀어내어 파손시킬 수 있습니다. 젖은 신문지를 유리창에 붙이면, 신문지의 수분으로 인해 공기의 마찰력이 증가하여 바람의 압력을 분산시키는 효과가 있습니다. 또한, 신문지의 면적이 넓기 때문에 유리창의 면적을 효과적으로 보호할 수 있습니다.구체적으로, 젖은 신문지를 유리창에 붙이면 다음과 같은 효과가 있습니다.공기의 마찰력이 증가하여 바람의 압력을 분산시킵니다.유리창의 면적을 효과적으로 보호합니다.유리파편이 튀는 것을 방지합니다.
지구과학·천문우주
Q. 불꽃놀이할때 불꽃에는 어떤 과학적 원리가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.불꽃놀이의 불꽃은 크게 연소와 불꽃반응의 두 가지 원리로 만들어집니다.연소는 연료가 산소와 결합하여 열과 빛을 내는 현상입니다. 불꽃놀이에는 주로 질산칼륨, 유황, 목탄으로 이루어진 흑색화약이 사용되는데, 이 화약은 연료와 산화제로 구성되어 있습니다. 발사관에서 불꽃이 터지면 흑색화약이 점화되어 연소가 시작되고, 이 과정에서 열과 빛이 발생합니다.불꽃반응은 금속이 연소하면서 특유의 색을 내는 현상입니다. 불꽃놀이에는 다양한 금속이 사용되는데, 각 금속은 고유의 색을 내는 불꽃을 만들어냅니다. 예를 들어, 칼슘은 주황색, 바륨은 녹색, 구리는 파란색, 스트론튬은 붉은색, 알루미늄은 흰색(은색)의 불꽃을 만듭니다.불꽃놀이의 불꽃은 이 두 가지 원리를 조합하여 만들어집니다. 연소로 발생한 열은 금속을 가열하여 불꽃반응을 일으키고, 이로 인해 다양한 색깔의 불꽃이 만들어지는 것입니다.불꽃놀이의 불꽃은 모양과 색깔에 따라 다양한 종류로 나눌 수 있습니다. 모양에 따라 파편형, 별형, 선형, 폭죽형 등으로 분류할 수 있으며, 색깔에 따라 단색, 복합색 등으로 분류할 수 있습니다.불꽃놀이는 다양한 모양과 색깔의 불꽃을 사용하여 사람들에게 즐거움을 선사하는 과학 기술입니다.
기계공학
Q. 내비게이션은 최초로 언제 발명이 되었나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.최초의 내비게이션이 무엇인지는 여러 이견이 있으나, 현대처럼 자동차 한가운데에 장착하고 쓰는 형태의 내비게이션은 1981년 일본 혼다에서 개발한 '일렉트로 자이로케이터(Electro Gyrocator)'라 보는 의견이 많습니다. 이 제품은 A5 용지 크기의 지도 필름을 집어넣으면 현재 위치를 불빛으로 보여주는 원시적인 장비였습니다.1985년에는 미국 자동차용품업체 이택(Etak)이 최초의 전자식 내비게이션인 '이택 내비게이터(Etak Navigator)'를 출시했습니다. 이택 내비게이터는 전자 나침반과 바퀴에 달린 센서로 작용하는 방식이었지만, 가격이 비싸고 정확도도 낮았습니다.1990년에는 마쓰다 코스모에 최초로 GPS 기반 내장형 내비게이션이 장착되었습니다. GPS 기반 내비게이션은 위성으로부터 수신한 위치 정보를 사용하여 정확한 경로 안내를 제공할 수 있습니다.이후 내비게이션은 꾸준히 발전하여 현재는 다양한 기능과 편의성을 갖춘 제품으로 자리 잡았습니다. 내비게이션은 스마트폰, 태블릿PC, 스마트워치 등 다양한 기기에서 사용할 수 있으며, 실시간 교통 정보, 3D 지형 정보, 추천 경로 등 다양한 기능을 제공합니다.