안녕하세요. 한만전 전문가입니다.
Q. 양자물리학은 어떤 것을 말하는지 궁금하며, 실생활에서 양자물리학이 어떻게 적용되고 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.양자란 더이상 쪼갤수 없는 물리량의 최소단위를 말 합니다. 즉 양자는 물리적인 최소크기로 서로 연결되어 있지 않고 떨어져 있습니다.즉 모든 물질은 아주작은 덩어리로 존재하고 이것에서 발산하거나 존재하는 에너지 또한 덩어리로 존재한다는 것입니다. 이렇게 서로 떨어져있는 알갱이들이 불규칙성을 연구하고 이를 이용핫 학문이 양자물리학 입니다. 물이 열을 받으면 물은 끓게되고 기체가 됩니다. 이는 수소와 산소로 결합되어 있던 물이 기체로 분리되면서 엄청난 활동성으로 부피가 늘어나고 이렇게 늘어나는 알갱들의 집합이 에너지로 바뀌게 됩니다. 이 에너지가 물체를 움직일수 있는 힘을 만들어 냅니다. 이런 불규칙한 움직임을 연구하는 것이 양자 물리학의 한 분야로 보셔도 됩니다. 이 에너지최소량을 알게 되면 즉 더 쪼갤수 없는 에너지의 힘을 알게 되면 이에너지가 가질수 있는 최대의 힘과 최소의 힘을 알수 있고 그렇게 되면 무궁한 과학발전에 응용 할수 있습니다. 이렇게 가능한 모든 상황에 대하여 예측 가능하며 결국 결과도 예측 할수 있게 됩니다.
Q. 어떤 물질을 녹인 다음 다시 굳히면 구두 뒷굽을 쉽게 만들 수 있나요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.열가소성 물질을 녹인후 원하는 모양의 형틀에 넣어 굳히면 원하는 모양으로 성형이 가능 합니다. 다만 내마모성 이나 강도를 고려해야 합니다. 열경화성 물질이나 열이나 불에 연소되는 물질은 불가능 합니다.
Q. 우주선 발사체의 주요 소재는 무엇인가요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.우주선을 구성하는 가장 중요한 소재는 우주선의 표편 재료와 추진체 재료 입니다. 우주선의 표면은 우주에서 극한의 저온(영하 200도이하)을 버텨야하고 또 엄청난양의 방사선으로부터 우주선을 보호하고 또 차단해야 합니다. 우주선이 우주로 날아갈때와 지구로 돌아올때 엄첨난 속도로인해 받는 공기의 저항으로 우주선 표면은 수백도의 뜨거운 열을 만들게 되에 이를 버텨야 합니다. 추진체는 천도가 넘는 추진열을 내뿜게 되므로 이또한 버텨야 합니다. 또한 중력을 이겨야 하므로 단단하면서 가벼워야 합니다. 이러한 조건을 만족할 만한 소재로 사용 되어야 합니다. 우주선의 표면은 알루미늄 합금 ,티타늄 합금, 탄소나노 소재,스테인레스 스틸 등을 사용합니다. 가장 중요한것은 공기저항으로 발생되는 열이 약 1700도씨까지 올라가기 때문에 우주선 표면에 PICA물질을 소재를 부착합니다. 이는 탄소기반 특수 방열소재인데 워낙 극비사항이라 공개되어 있는 자료 자체가 없습니다. 이 PICA재료를 만들지 못하면 우주선을 제작하지 못한다는 말이 있을 정도로 추진체와 더불어 가장 중요한 우주선 재료 입니다.
Q. 신발 밑창이 비가 오면 미끄러운 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.신발 밑창은 보통 고무 또는 합성고무로 제작되어 있어 마찰계수가 매우 높아 잘 미끄러지지 않습니다. 하지만 물은 어떤 물체의 접촉면에 윤활제 역할을 하여 마찰계수를 현저히 떨어 뜨려 서로 잘 미끄러지게 합니다. 이런이유로 비오는 날 자동차 타이어,신발밑창 이외에 대부분의 물체가 잘 미끄러지게 됩니다.
Q. 구리 같은 경우는 자연속에 있는건가요? 만들어 내는건가요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.구리는 지구상에 존재하는 자연광물 입니다.순수한 구리로 존재 하기도 하지만,보통은 황동석 형태로 자연에 존재 합니다. 황동석은 CuFeS2라 표기하며 구리,철, 유황의 혼합물 형태로 존재 합니다.