과학 잡지
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기전력이 무엇일까?과학 잡지/용어 현상 사례 2021. 9. 16. 12:00
1. 기전력이란? 전자에 운동에너지를 공급하여 회로에 전류를 계속 흐르게 유지시키는 능력으로 전지에서는 서로 다른 전극의 전위가 연결 시 전위 차가 발생해 전극에서 산화, 환원 반응 발생, 전기회로에서 전기를 흐르게 하는 원동력이다. 2. 깁스 자유에너지와 기전력 깁스 자유에너지란 일정한 압력과 온도 하에 반응에 이용되거나 방출되는 에너지의 총량이다. 이는 열역학함수의 하나이다. 깁스 자유 에너지의 단위는 에너지이며, 어떤 화학반응을 대상으로 할 경우에는 그 반응의 진행에 의해 방출할 수 있는 에너지를 나타낸다. 전기에너지는 다음의 식과 같이 전하량과 전압의 곱으로 계산된다. 예시) 기체상태의 수소와 산소가 만나 물이 되는 반응이 있을 경우에, 아래의 식을 통해 계산하면 이 반응의 깁스에너지를 구할 수 ..
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우주 콘크리트 "피 땀 눈물"(Blood, sweat and tears)과학 잡지/건설 2021. 9. 15. 12:00
영국 멘체스터대학교에서 혈액과 소변을 화성 토양에 섞었더니 콘크리트 강도가 증가했다는 논문을 "Blood, sweat and tears"라는 제목으로 발표했다. 멘체스터대학의 나이젤 스크러턴 교수는 이 논문을 국제 학술지인 머터리얼 투데이 바이오에서 발표했다. 1. 우주 콘크리트는 무엇인가? 정확히는 혈액의 알부민 단백질을 추출하여 화성 토양을 모방한 흙과 섞고 건조시킨 콘크리트이다. 알부민은 혈관과 조직 사이의 삼투압 유지를 위해 혈관에 체액을 머물게 하는 역할을 한다. 이러한 알부민과 땀에서 나오는 요소를 화성 토양을 섞었더니 강도가 최대 25MPa인 콘크리트가 된다. 지구의 콘크리트가 20~32MPa인 것을 감안하면 충분히 건축 재료로 사용할 수 있을 정도의 강도이다. 2. 만든 이유는? 화성에 건..
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화학전지란? (2) 2차 전지과학 잡지/용어 현상 사례 2021. 9. 14. 19:00
1. 2차전지란? 충전(역반응)과 방전(정반응)이 모두 가능한 전지로 방전 후 충전을 시키면 사이클 특성이 유지되는 한 지속적으로 사용 가능한 전지를 말한다. 2. 납산 배터리(납축전지) 납과 황산을 이용한 이차 전지이다. 주로 자동차 배터리 등에 사용되며 다른 이차 전지보다 용량이나 전압이 크다. 가스통 플랑테에 의해 발명 장점: 가격이 저렴, 저온 및 고온에서 성능이 좋음, 안정성이 뛰어남, 높은 방전율 가진다. 단점: 에너지 밀도가 제한적, 충방전 수명이 비교적 짧다. (1) 전지반응(battery reaction) (2) 음극(anode) (3) 양극(cathode) (4) 전체반응(net reaction) 3. 리튬이차전지 *구성 요소 리튬이온배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질이 있다. 분리..
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분석화학(1) 분석 과정과학 잡지/용어 현상 사례 2021. 9. 14. 12:00
1. 분석화학자 임무 순서 (1) 시료채취(Sampling 과정) 균일(homogeneous): 조성이 같아 일정한 함량을 분포하는 것 불균일(heterogenous): 다양한 조성을 보여 여러가지 함량을 분포하는 것 (2) 시료준비(Sampling preparation) 시료를 분석에 적합한 상태로 바꾸는 과정 (3) 화학분석 준비된 시료를 갖고 어떤 방법으로 분석할 것인가를 정하는 것 (4) 교정곡선 분석 물질의 농도에 대한 검출기 감응을 도시한 그래프를 교정곡선 또는 표준곡선이라고 한다. (5) 결과의 해석 분석물질이 정량적, 정성적으로 얼마나 있는지 확인을 하고 이를 3번 이상 반복하여 표준편차를 나타낸다. 2. 화학 분석의 일반적 단계 (1) 질문구성 일반적인 질문을 화학측정을 통하여 쉽게 답할..
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우리나라 소나기가 변화하고 있다?과학 잡지/용어 현상 사례 2021. 9. 13. 12:00
우리나라가 작년과 더 예전 여름을 분석해보면 2021년 여름은 강한 소나기가 더 자주 내리기 시작했다. 뉴스에서 말하기를 우리나라가 열대성 기후와 비슷해지며 스콜 현상이 아닐까? 라는 말이 나왔다. 1. 그렇다면 스콜과 소나기의 차이는 무엇일까? 스콜의 경우는 지면이 가열되면서 지표면에서 데워진 공기가 위로 상승하여 구름이 형성된다. 이 때 상층부의 공기와 상관없이 구름이 형성되었기 때문에 비가 내린다. 또한 데워진 공기가 비가 오더라도 쉽게 온도가 내려가지 않는다. 소나기의 경우 어떤 공기가 갑자기 상승하여 기온이 떨어지거나 찬 공기를 만나 응결하여 적운이나 적란운과 같이 수직으로 구름이 형성된다. 어떤 공기가 갑자기 상승하게되는 지는 예상을 할 수 없기에 불규칙적으로 내리는 게 특징이다. 스콜과 비교..
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열 및 물질 전달(3) 복사과학 잡지/용어 현상 사례 2021. 9. 12. 12:00
1. 정의 물리학 사전에 정의한 바에 따르면 열이나 전자기파가 물체로부터 바퀴살처럼 방출되는 현상을 말합니다. 열을 전달해주는 물질 없이 물질을 구성하는 전하를 띈 입자들이 가속운동하여 전자기파를 생성하고 이 전자기파가 방출되어 생기는 현상입니다. 즉 열복사의 경우 물질(별도의 매질) 없이 전자기파로 전해지는 열전달의 한 형태로 보면 된다. 2. 예시 (1) 강한 조명을 받는 부분이 점점 따뜻해진다. (2) 모닥불과 같은 난로를 앞에 두면 따뜻해진다. 난로와 사람 사이에 장애물이 있을 때 열이 전달되지 않는 이유도 전자기파가 흡수되거나 반사되기 때문이다. (3) 태양의 열에너지가 우주의 진공상태에서도 지구까지 열전달이 된다. 3. 흡수와 복사 복사에너지를 흡수와 방출을 줄이려면 어떻게 해야할까? 이 경우..
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바다의 지속적 온도 상승? 왜 뜨거워질까?과학 잡지/용어 현상 사례 2021. 9. 11. 12:00
지구가 붉게 타오르고 있다는 다큐멘터리와 잡지들을 보고 실제로 얼마나 증가했을 지 궁금하여 알아보았다. 해수면 온도로 조사하였다. 1. 덕적도 2월 8월 2010 0.3℃ 22.2℃ 2015 3.4℃ 22.8℃ 2017 3.5℃ 23.9℃ 2. 외연도 2월 6월 2010 5.7℃ 19.4℃ 2015 5.3℃ 19.8℃ 2017 5.4℃ 19.9℃ 3. 칠발도 2월 8월 2010 5.2℃ 21.9℃ 2015 10.1℃ 20.8℃ 2017 5.5℃ 23.6℃ 4. 추자도 2월 8월 2015 12.8℃ 26.8℃ 2017 13.1℃ 29.1℃ 5. 마라도 2월 8월 2010 14.6℃ 28.7℃ 2015 14.1℃ 27.3℃ 2017 15.4℃ 29.5℃ 6. 울릉도 2월 8월 2015 11.2℃ 25.2℃ ..
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SI단위(국제단위계)에 대해 알아보자!과학 잡지/용어 현상 사례 2021. 9. 10. 19:00
SI단위 SI단위는 International System Units 약자이며 국제 단위계로 명명하며, 7가지 기본 측정 단위를 정의하고 있다. 1. 7가지 기본 측정 단위 물리적인 양 이름 기호 길이 미터 m 질량 킬로그램 km 시간 초 s 전류 암페어 A 온도 켈빈 K 물질의 양 몰 mol 광도 칸델라 cd 2. 정의 길이: 1미터는 진공에서 1/299,792,458초 동안 빛이 진행한 거리 질량: 1킬로그램은 프랑스 Sevres에 보관된 국제 표준 킬로그램원기의 질량이다. 시간: 1초는 Cs 원자의 전이에 대응하는 복사선 주기의 9,192,631,770배에 해당하는 시간 전류: 1암페어는 진공에서 단면적을 무시할 정도의 무한히 긴 두 개의 직선 평형 도체를 1m 간격으로 나란히 놓았을 때, 2X10^..