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금속탐지기로 모래속 금속을 찾는 원리가 어떻게 되나요?
해안가에 분실된 금속을 찾는 경우가 있는데, 모래 안에는 찾는 금속 말고도 각종 철분 성분의 긍속이 많이 있을텐데, 그속에서 금속을 찾는 원리는 어떻게 되나요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
금속탐지기가 모래 속 금속을 찾는 원리는 눈에 안 보이는 전자기 신호를 주고받는 데 있어요. 그리고 짚으신 대로 온갖 금속이 섞인 모래에서 원하는 금속만 골라내는 기술도 함께 들어 있답니다.
기본 원리부터 볼게요. 금속탐지기 끝의 둥근 판 안에는 코일이 감겨 있어요. 여기에 전류를 흘리면 그 주위로 눈에 보이지 않는 자기장이 만들어져요. 이 자기장이 모래 속으로 뻗어 나가는데, 아래에 금속이 있으면 그 금속 표면에 아주 약한 전류가 새로 생겨요. 자기장이 금속을 건드리면 금속도 덩달아 자기장을 만들어내는 거예요. 탐지기는 바로 이 금속이 되쏘는 신호를 감지해서 여기 금속이 있다고 알려줘요. 소리가 벽에 부딪혀 메아리로 돌아오는 것과 비슷해요. 신호를 쏘고 그 반응을 되받아 읽는 거죠.
이제 짚으신 핵심, 온갖 금속 속에서 원하는 걸 골라내는 원리예요. 여기서 중요한 게 금속마다 되쏘는 신호의 성질이 다르다는 거예요. 철이냐 알루미늄이냐 금이냐에 따라 자기장에 반응하는 정도와 신호가 돌아오는 타이밍이 조금씩 달라요. 탐지기는 이 미세한 차이를 읽어서 지금 반응한 게 어떤 종류의 금속인지 구분해요. 그래서 좋은 탐지기는 화면에 철인지 동전인지 대략적인 종류를 표시하거나, 금속 종류에 따라 다른 소리를 내기도 해요.
특히 해변에서 쓰는 탐지기에는 걸러내는 기능이 들어 있어요. 이걸 판별 기능이라고 하는데, 원하지 않는 금속의 신호는 무시하도록 설정할 수 있어요. 예를 들어 모래 속 병뚜껑이나 철 부스러기가 내는 신호는 걸러내고, 반지나 동전 같은 귀금속 신호에만 반응하게 맞추는 거예요. 쓸데없는 신호를 자동으로 빼주니까 원하는 것만 효율적으로 찾을 수 있는 거죠.
해변에는 또 다른 골칫거리가 있어요. 바닷가 모래에는 소금기와 미네랄, 철분이 잔뜩 섞여 있어서 이것들이 신호를 어지럽혀요. 그래서 해변용 탐지기는 이런 배경 잡음을 무시하도록 조정하는 기능이 따로 있어요. 바탕에 깔린 소금기와 광물 신호를 기준선으로 잡아 지워버리고, 그 위로 튀어나오는 진짜 금속 신호만 잡아내는 거예요. 시끄러운 곳에서 특정 목소리에만 귀 기울이는 것과 비슷하답니다.
정리하면 금속탐지기는 자기장을 쏘아 금속이 되쏘는 신호를 읽는 도구이고, 금속마다 신호가 다른 점을 이용해 원하는 금속을 골라내요. 해변에서는 소금기와 철분 잡음을 걸러내는 기능까지 더해져서, 잡다한 금속 속에서도 잃어버린 반지 하나를 찾아낼 수 있는 거랍니다 :)
채택된 답변안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
금속탐지기는 코일에서 교류 자기장을 발생시키고 이 자기장이 금속에 닿으면 금속 내부에 와전류가 생기면서 다시 자기장을 만들어 이를 감지하는 원리로 작동합니다 탐지기는 금속의 전기전도도와 자성에 따른 신호의 크기와 위상 차이를 분석해 금속의 존재와 종류어느 정도 구별할 수 있습니다 일반 모래에는 철분이 포함되어 있어도 대부분 매우 미세하게 분산되어 있어 탐지기에 큰 신호를 주지 않으며 특정 크기 이상의 금속 물체는 강한 반응을 나타냅니다 또한 최신 금속탐지기는 감도와 판별 기능을 조절해 불필요한 신호를 줄이고 원하는 금속을 더 효율적으로 찾을 수 있도록 설계되어 있습니다
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
요즘 유튜브에 가끔 영상이 보이던데 저도 어릴때 어떤 원리로 파악하는 건지 궁금해서 찾아본적이 있습니다.
금속을 찾는 방법은 전자기 유도 현상을 활용하게 됩니다
금속 탐지기를 보면 아래 쪽에 둥근 코일이 있고 내부엔 코일이 하나더 감겨 있습니다.
이것은 자기장을 만들어 모래 속으로 발사하게 됩니다. 이 자기장이 모래속에 묻힌 금속과 닿으면 와전류 가 유도되는데 이것이 다시 내부의 코일로 들어오게 되어 삐 소리가 나면서 금속의 여부를 확인하게 됩니다.
최신의 금속탐지기들은 금속 자체도 구분 할 수 있습니다.
철성분과 귀금속을 구분하게 되는데 이는 두 금속간 탐지기가 보낸 자기장이 만들어내는 와전류의 위상차가 발생하기 때문에 이를 활용하여 소리 등으로 구분 할 수 있습니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
금속탐지기는 코일에서 변하는 자기장을 만들고, 그 자기장이 모래 속 금속에 닿으면 금속 내부에 작은 전류가 생기는 원리를 이용합니다.
이 전류가 다시 약한 자기장을 만들어내면, 탐지기 코일이 그 변화를 감지해 금속이 있다고 판단하는 방식입니다. 철이나 알루미늄, 금, 은 같은 금속들은 각자 전기전도도와 자성 특성이 다른데, 이러한 특성 차이로 인해서 신호의 세기나 반응 시간이 조금씩 다르게 나타나기도 합니다.
탐지기는 그 차이를 이용해 철 성분 잡신호를 줄이거나, 특정 금속에 가까운 신호를 구분하려고 하는데, 해변에서는 모레에 철분, 염분, 여러 작은 금속 조각들이 섞여있어 오작동이나 헛신호가 생길수도 있습니다.
금속 탐지기라는 장비는 자기장 반응 차이를 읽어 내고 가능성 높은 위치를 찾아주는 장비라고 보시면 되겠습니다.