과학이야기24 자석은 왜 철에만 붙을까? 자석의 비밀스러운 짝사랑 이야기 석은 정말 신기한 물건입니다. 플라스틱, 나무는 물론이고 구리나 알루미늄조차 끌어당기지 못하죠. 그런데 유독 철, 코발트, 니켈에는 찰싹 달라붙습니다. 자석이 특정 물질에만 반응하는 특별한 이유가 궁금하지 않으신가요? 그 비밀은 바로 물질의 자성(磁性)에 있습니다.자석의 특별한 사랑을 받는 강자성체 모든 물질은 원자로 이루어져 있습니다. 이 원자 속에는 끊임없이 움직이는 전자가 있는데, 이 전자는 마치 아주 작은 자석처럼 스핀(spin)이라는 고유한 성질을 가지고 있어요. 이 스핀이 아주 미세한 자기장, 즉 자기 모멘트를 만들죠.대부분의 물질에서는 이 작은 자기 모멘트들이 제각각 다른 방향을 향하고 있어, 서로의 자기력을 상쇄하며 자성을 띠지 않습니다. 하지만 철, 코발트, 니켈 같은 물질은 다릅니다. .. 2025. 9. 5. 찜통 더위! 자동차 속 과학 이야기 한여름, 잠시 주차해 둔 차에 다시 타려는 순간 숨이 막힐 만큼 뜨거운 공기에 놀라곤 합니다. 바깥보다 훨씬 더 높은 온도가 차 안에서 만들어지는 이유는 무엇일까요? 이는 단순히 햇빛이 강해서가 아니라, 여러 물리·화학적 원리가 동시에 작용한 결과입니다.온실효과 – 빛은 들어오고, 열은 나가지 못한다자동차가 ‘찜통’이 되는 가장 큰 이유는 온실효과(Greenhouse effect)입니다.태양에서 오는 가시광선은 파장이 짧아 자동차 유리창을 쉽게 통과합니다.차 안으로 들어온 빛은 대시보드, 시트, 핸들 등 어두운 표면에 흡수됩니다.흡수된 에너지는 다시 적외선(파장이 긴 열복사)으로 방출되지만, 유리는 적외선을 잘 통과시키지 못합니다.결과적으로 에너지는 계속 유입되지만 빠져나가지 못해, 차 안의 온도는 빠르.. 2025. 9. 5. 단백질의 변성과 전분의 호화— 달걀은 굳고, 감자는 왜 물러질까? 조리 과정에서 동일한 열을 가해도 식재료에 따라 다른 변화가 일어납니다. 대표적인 예로, 달걀은 삶으면 단단하게 굳고, 감자는 익으면서 부드러워집니다. 이러한 차이는 식재료의 주성분인 단백질과 전분이 열에 반응하는 방식의 차이에서 비롯됩니다.단백질 변성 (Protein Denaturation)달걀의 주요 성분은 단백질입니다. 단백질은 원래 복잡하게 접히고 꼬여 있는 구조를 갖습니다. 열이 가해지면 이 구조가 풀리면서 단백질 분자들이 서로 결합하여 새로운 그물망 구조를 형성하게 됩니다.이 과정을 단백질 변성이라고 하며, 그 결과 단백질 사이에 물 분자가 가두어져 액체 상태였던 달걀이 고체 상태로 굳게 됩니다. 즉, 열은 단백질의 구조를 바꾸어 달걀을 단단하게 만드는 원인으로 작용합니다.전분 호화 (Star.. 2025. 9. 4. 야광팔찌의 과학적 원리 야광팔찌의 과학적 원리는 화학 발광(Chemiluminescence)입니다. 이 팔찌는 물리적인 힘으로 두 가지 화학 물질이 섞이면서 빛을 내는 원리를 이용해요.야광팔찌의 작동 원리야광팔찌는 기본적으로 두 개의 분리된 공간에 담긴 화학 물질로 구성돼 있습니다.외부 튜브: 투명한 플라스틱 튜브 안에 다이페닐 옥살레이트(Diphenyl oxalate) 같은 옥살산 에스테르(Oxalate ester) 계열의 화합물과 형광 염료가 섞여 있어요. 이 형광 염료는 빛을 내는 색깔을 결정합니다.내부 튜브: 이 팔찌를 구부릴 때 부러지는 얇은 유리 앰플 안에 과산화수소(Hydrogen peroxide) 수용액이 들어 있습니다.팔찌를 구부리면, 내부의 유리 앰플이 깨지면서 과산화수소와 외부의 화학물질이 섞이게 됩니다.화.. 2025. 9. 1. 흰옷은 시원하고 검은옷은 뜨거운 이유 – 빛과 열의 과학 여름철 햇볕 아래에서 흰 옷은 상대적으로 시원하게, 검은 옷은 뜨겁게 느껴집니다. 단순한 색깔의 차이가 아니라, 빛의 흡수와 반사라는 물리학적 원리 때문입니다빛과 열의 관계태양빛은 눈에 보이는 가시광선뿐만 아니라 적외선(열을 전달), 자외선(에너지 강함)까지 포함한 다양한 파장의 전자기파로 이루어져 있습니다.어떤 물체가 빛을 흡수하면 그 에너지는 열 에너지로 바뀌어 물체의 온도를 올립니다.반대로 빛을 반사하면 열로 전환되는 에너지가 줄어들어 온도가 크게 오르지 않습니다.검은옷 – 모든 빛을 흡수하는 열의 집합소검은색은 모든 파장의 빛을 거의 흡수하는 성질이 있습니다.즉, 햇빛에 포함된 가시광선, 적외선, 자외선을 고스란히 받아들여 옷의 표면에서 빠르게 열로 바뀝니다.그래서 검은 옷을 입으면 옷 자체가 뜨.. 2025. 8. 31. 달리며 쏴도 맞춘다! K2 흑표전차의 숨은 과학 대한민국이 자랑하는 첨단 전차, K2 흑표전차!이 전차는 단순히 빠르고 강력한 무기를 넘어, 달리면서도 목표를 정확히 맞추는 놀라운 능력을 가지고 있습니다.오늘은 K2 흑표전차가 어떻게 ‘포탄은 빗나가지 않는다’는 별명을 얻게 되었는지, 그 비밀을 과학적으로 풀어보겠습니다.흔들림 없는 눈: 포수 조준경의 과학K2 흑표의 포탑에는 포수가 앉아 있고, 포수의 눈 역할을 하는 것이 포수 조준경(GPS, Gunner’s Primary Sight)입니다.울퉁불퉁한 지형을 달릴 때도 조준경은 목표물에 고정되어 흔들리지 않습니다.그 비밀은 바로 자이로스코프(Gyroscope) 원리!팽이가 회전할 때 쓰러지지 않는 것처럼, 자이로스코프는 항상 일정한 방향을 유지하려는 성질을 가지고 있죠.이 덕분에 전차가 아무리 흔들려.. 2025. 8. 31. 이전 1 2 3 4 다음
