안녕하세요 이승훈 전문가입니다.
Q. 집에서 쓰는 습기 제거제는 어떤 원리로 습기를 빨아 드리는 건가요?
습기 제거제는 다양한 형태와 원리로 작동할 수 있습니다. 가장 일반적인 습기 제거제는 흡습제입니다. 흡습제는 주로 화학 물질로 구성되어 있으며, 습기를 흡수하여 제품 내부나 주변 공기의 상대적 습도를 낮춥니다. 주로 사용되는 흡습제의 화학 물질로는 실리카 젤(Silica gel)이나 칼슘 염화물(Calcium chloride) 등이 있습니다. 이러한 물질은 물을 흡수하는 특성을 가지고 있습니다. 습기 제거제 안에 들어있는 이 물질은 주변의 공기로부터 습기를 흡수하여 물로 변하게 됩니다. 그리고 제품 내부의 통 또는 수직식 습기 제거제의 경우, 물이 흡수되는 동안 통이 점차적으로 가득 차게 됩니다.또한, 일부 습기 제거제는 전기적인 원리를 이용하여 작동합니다. 이러한 제품은 습기를 흡수하는 데 사용되는 흡습 물질과 함께 작은 전기 성분을 포함하고 있습니다. 전기 성분은 제품 주위의 공기로부터 이온을 생성하고 이 이온들이 습기 분자와 상호 작용하여 습기를 제거하는 역할을 수행합니다.이외에도 자외선을 이용한 습기 제거, 기계적 방법을 사용한 습기 제거 등 다양한 원리와 방식으로 습기 제거제가 작동할 수 있습니다.
Q. 수소 핵융합 반응은 어떻게 이루어지나요?
수소 핵융합은 두 개의 수소 원자가 서로 결합하여 헬륨 원자를 생성하는 반응입니다. 이 반응은 고온과 고압의 환경에서 일어나며, 별과 같은 천체의 핵 중심에서 주로 발생합니다. 수소 핵융합 반응은 별의 핵심에서 엄청난 압력과 온도에서 일어나는데, 이러한 조건은 수소 원자의 전자들이 분리되어 양성자와 자유 전자로 존재하는 플라즈마 상태를 만들어냅니다. 이러한 플라즈마 상태에서 수소 원자들은 서로 인력력을 극복하고 충돌하여 핵융합을 일으키게 됩니다.수소 핵융합 반응은 주로 프로톤-프로톤 연쇄반응으로 알려져 있습니다. 이 반응은 두 개의 수소 원자핵(프로톤)이 서로 가까워져 인력력을 극복하고, 강력한 전자력력에 의해 전자를 중간에 끌어들이며 핵융합을 일으킵니다. 이 반응에서는 4개의 수소 원자핵이 결합하여 헬륨 원자핵을 생성하고, 동시에 에너지가 방출됩니다.수소 핵융합 반응을 발견한 사람은 정확하게 하나의 개인을 가리키기는 어렵습니다. 수소 핵융합 반응에 대한 연구는 다양한 과학자들에 의해 진행되었으며, 이론적인 연구와 실험을 통해 발전해왔습니다.
Q. 냉동실의 작동 원리에 대해서 질문 드립니다
냉동실은 기본적으로 냉매 순환을 통해 온도를 영하로 내리고 유지하는 원리로 작동합니다. 냉동실은 냉동사이클에 따라 압축기, 증발기, 팽창 장치, 그리고 열교환기로 구성되어 있습니다.압축기: 냉매 기체를 압축하여 온도와 압력을 높입니다.증발기: 압축된 냉매 기체가 흡수열을 얻으면서 냉매 기체의 압력을 낮춥니다. 이로 인해 냉매 기체는 기체에서 액체로 상태가 변하면서 열을 흡수합니다.팽창 장치: 낮아진 압력으로 인해 냉매 기체의 온도와 압력이 더 낮아지며, 기체가 다시 팽창됩니다. 이 과정에서 냉매 기체는 냉동실 내부에서 열을 흡수하면서 냉각합니다.열교환기: 팽창된 냉매 기체가 실제로 냉동실 내부를 냉각하는 역할을 합니다. 열교환기는 실내에서 열을 흡수한 냉매 기체와 실외로 열을 방출하는 냉매 기체 사이의 열 교환을 가능하게 합니다.이 과정을 반복함으로써 냉동실은 온도를 영하로 내리고 유지할 수 있습니다.
Q. 수소차 와 일반 가솔린차의 차이점
가솔린차는 내부 연소 엔진을 사용하여 가솔린을 연소시켜서 움직입니다. 반면에 수소차는 수소 연료 전지를 사용하여 전기 에너지를 생성하고, 이를 통해 전기 모터를 작동시켜 움직입니다.가솔린차에서는 가솔린을 연소시켜 폭발 에너지를 생성하고, 이를 실린더 내부에서 발생시키는 피스톤을 통해 움직임을 전달합니다. 이러한 내부 연소 엔진은 동력을 전달하기 위해 변속기와 복잡한 기어 시스템을 필요로 합니다.수소차에서는 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기 에너지를 생성합니다. 이러한 화학 반응은 연료 전지 스택에서 이루어지며, 수소와 산소가 반응하여 전기를 생성하는 과정에서 물이 생성됩니다. 생성된 전기 에너지는 전기 모터를 통해 바퀴를 움직이게 하여 동력을 전달합니다. 따라서 수소차는 내부 연소 엔진이 없으며, 기어 박스나 복잡한 변속기 시스템이 필요하지 않습니다.전기차와 비교했을 때, 수소차는 구조적으로 다소 유사하지만 동작 방식에서 차이가 있습니다. 전기차 역시 전기 모터를 사용하여 동력을 전달합니다. 하지만 전기차는 대부분의 경우에 충전 가능한 배터리를 사용하여 전기를 저장하고, 외부 충전기를 통해 배터리를 충전합니다. 반면에 수소차는 수소 연료 전지를 사용하여 실시간으로 전기를 생성하므로, 배터리를 충전할 필요가 없습니다.
Q. 냉장고는 어떤 원리로 시원함을 유지 하나요?
냉장고는 냉동사이클에 따라 내부 공간을 냉각하는 것입니다. 아래에 냉장고의 작동 원리를 간단히 설명하겠습니다.압축: 냉장고 작동의 첫 단계는 냉매(냉장고에서 열을 이동시키는 유체)를 압축하는 것입니다. 냉매는 압축기에 의해 압축되어 높은 압력 상태로 변환됩니다.압축열 제거: 냉매가 압축되면 압축된 냉매는 고온과 고압 상태로 변합니다. 그런 다음, 압축된 냉매는 열 교환기를 통해 열을 방출하여 냉각됩니다. 이 과정에서 냉매가 가지고 있는 열(온도)은 외부로 방출됩니다.팽창: 압축 후 냉매는 팽창 밸브를 통해 확장됩니다. 이 과정에서 냉매의 압력은 낮아지며, 낮은 압력 상태에서 냉매는 확장된 상태로 변합니다. 이로 인해 냉매의 온도가 낮아집니다.증발: 확장된 냉매는 냉장고 내부로 흘러들어가고, 냉장고 내부의 온도를 낮추기 위해 열을 흡수합니다. 이 때, 냉장고 내부의 공기와 냉매 사이에서 열 교환이 일어나며, 냉매는 냉장고 내부의 열을 흡수하여 증발합니다.압축 후 열 흡수: 다시 압축기로 돌아간 냉매는 열을 흡수하기 위해 냉장고 내부로 흘러들어가며, 냉장고 내부를 계속해서 냉각합니다. 이 과정에서 냉매는 다시 압축되고, 새로운 열을 흡수하기 위해 준비됩니다.이렇게 반복되는 과정을 통해 냉장고는 냉매를 이용하여 냉각 공간 내의 열을 흡수하고, 외부로 방출하여 내부를 시원하게 유지합니다.