안녕하세요 신광현 전문가입니다. 물리학을 전공했습니다.
Q. 드라이아이스가 고체에서 바로 기체가 될 수 있는 원리?
안녕하세요. 신광현 전문가입니다.드라이아이스는 이산화탄소(CO₂)를 고체 상태로 만든 물질로, 대기압 하에서 온도가 약 –78.5°C에 도달하면 액체 단계를 거치지 않고 곧바로 기체로 전환됩니다. 이 과정은 물질이 고체에서 기체로 직접 상태를 변화시키는 ‘승화’ 현상이며, 드라이아이스의 주요 냉각 원리입니다.흰 연기의 정체드라이아이스에서 나오는 하얀 ‘연기’는 기체 CO₂ 자체가 아니라, 주변 공기 중 수증기가 차가운 CO₂ 기체에 닿아 응결된 작은 물방울 또는 얼음 입자입니다.드라이아이스는 CO₂의 고체–기체 간 승화 현상을 활용한 물질로, 녹거나 젖지 않고 빠르게 기체로 전환되며 큰 열흡수 효율을 보입니다. 이러한 특성 덕분에 식품 보냉, 실험실 냉각, 청소용 분사 세척 등 다양한 분야에서 쓰입니다.
Q. 일반전기와 산업용전기는다른건가요?
안녕하세요. 신광현 전문가입니다.전기 자체는 동일: 발전소에서 생산된 같은 전력을 공급받음계약 구분에 따른 차이주택용(가정용): 220V, 누진제 요금 적용일반용(상업·업무): 기본요금+사용량요금, 누진제 없음산업용(제조·광업 등): 380~400V, 기본요금+사용량요금(시간·계절별 차등)요금 체계와 설비 규모에 따라 비용이 달라질 뿐 전력 품질은 동일합니다.
Q. 도플러 효과는 어떤 현상에서 사용되며, 왜 발생하나요?
안녕하세요. 신광현 전문가입니다.도플러 효과는 파원과 관찰자의 상대 운동으로 인해 관측 주파수가 달라지는 현상이다. 상대 속도가 파면을 압축하거나 확장시키면서 주파수 변화가 발생한다.주요 예시응급차·경찰차 사이렌: 다가올 때 소리가 높아지고, 멀어질 때 소리가 낮아짐.교통 단속 레이더: 반사된 전파의 주파수 변화를 분석해 차량 속도를 측정함.의료 초음파 검사: 혈류에 반사된 초음파의 도플러 이동으로 혈류 속도를 파악함.천문학: 별과 은하 빛의 청색·적색 편이를 측정해 천체의 이동 방향과 속도를 분석함.
Q. 빠르게 회전이 되면 왜 오히려 반대로 도는 것 같이 보이나요?
안녕하세요. 신광현 전문가입니다.빠르게 회전하는 물체가 반대로 도는 것처럼 보이는 현상은 마차 바퀴 현상 또는 스트로보 효과라 부르는 착시 현상이다. 이는 실제 회전 방향이 바뀐 것이 아니라 눈이나 카메라가 물체의 연속적인 움직임을 불연속적으로 포착하면서 앨리어싱(aliasing)이 발생하기 때문이다.앨리어싱(aliasing): 회전 속도와 시각(또는 카메라)의 샘플링 주파수가 일치하거나 근접하면 물체가 정지해 있거나 역회전하는 것처럼 인식된다.샘플링인간의 눈: 사람의 눈은 초당 약 12프레임 정도의 이미지를 처리하며 이보다 빠른 변화는 분절된 이미지로 인식된다.결론빠른 회전 물체의 역회전 현상은 실제 움직임이 변한 것이 아니라 눈과 카메라의 불연속적 샘플링으로 인한 착시 현상이다.
Q. 소리가 더 빠른가요? 모습이 더 빠른가요?
안녕하세요. 신광현 전문가입니다.빛의 속도가 소리보다 훨씬 빠릅니다.빛의 속도: 약 3×10^8 m/s (초당 30만 km)소리의 속도: 약 340 m/s (초당 0.34 km)따라서 같은 거리라면폭죽이 터진 순간 빛(섬광)은 거의 즉시(거리가 1km면 3μs) 도달소리(폭발음)는 거리에 따라 3초(1km) 정도 걸려 도달번개같은 경우도 번쩍한 뒤에 소리가 들림