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생활 속 이런 과학이? 일상 속 물이 정화되는 과정부터
난방과 온수를 책임지는 가스의 특성까지!
지금까지 이런 과학관은 없었다!
가까이 있어 느끼지 못했던 생활 속 숨은 과학을 전해드립니다.
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[과학다반사] 일상이 과학이다! / YTN 사이언스
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아니 이것도 과학?! – 생활 속 숨어있는 ‘신기한 과학원리’
생활 속 과학의 신기한 원리! 어디까지 아시나요~?. 유리창에 젖은 신문지를 붙이면 태풍에도 멀쩡하다? 수박을 …
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 6/28/2021
View: 6056
생활 속 과학원리
생활 속 과학원리 … 과학원리: 기체(탄산)는 높은압력과 낮은온도에 잘 녹는다. … 과학원리: 변비는 대장에서 물을 많이 흡수하여 변에 수분이 없어 매끄럽게 배출 …
Source: www.uridul.com
Date Published: 3/17/2021
View: 9075
[생활속과학] 손목 위의 건강체크, 스마트 기기의 과학적 원리는?
스마트 안경이나 머리에 쓰는 디스플레이와 같은 입는(웨어러블) 전자기기가 다양하게 나왔으나, 현재 대중화된 것은 스마트 워치나 밴드다.
Source: www.news1.kr
Date Published: 3/23/2021
View: 1883
생활 속 과학상식 바로잡기 > BRIC
진행중 생활 속 과학상식 바로잡기 < 20회 >. 서규원 (연구자, 고려대학교). 과학이 어렵다고 생각하지만 기본적으로 누구나 과학적인 생각을 할 수 있다고 믿습니다.
Source: www.ibric.org
Date Published: 3/11/2021
View: 259
3일만에 읽는 생활 속 과학 – YES24
감수의 글_ 흔히 쓰는 제품들 속에 숨어 있는 과학적 원리를 알기 쉽게 풀어낸 책 머리말_ 주변 물건들을 새로운 눈으로 다시 볼 수 있는 계기 제1부 생활 속 과학의 …
Source: www.yes24.com
Date Published: 5/8/2022
View: 3852
[호기심과학] 생활 속 화학 원리를 발견하다! 달고나 커피에 숨은 …
또한 물과 친한 친수성 머리 덕에 비누를 사용한 후 흐르는 물에 손을 씻을 때 사멸한 바이러스도 물에 씻겨 사라지게 된다. [호기심과학] 생활 속 화학 …
Source: news.samsungdisplay.com
Date Published: 5/1/2022
View: 1831
생활 속 숨어있는 신기한 과학원리 – 시흥신문
알고 보면 이 모든 게 과학적인 근거에 의해서 나타나는 현상인데 신기한 생활 속 과학원리를 알아보자. ▷ 잠이 오거나 졸리면 왜 눈을 비비게 될까?
Source: www.shnews.net
Date Published: 5/2/2021
View: 8775
생활 속에서 과학 원리를 발견하자! | 나라경제
정규 과학교육 수업 보완을 목적으로 하는 ‘생활속 과학탐구교실’은 전국 초등학교를 대상으로 선정한다. 재료비‧교재비 실비의 일부 학생 부담이 있다. 반면 과학교육 …
Source: eiec.kdi.re.kr
Date Published: 8/9/2021
View: 2414
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주제에 대한 기사 평가 생활 속 과학
- Author: YTN 사이언스
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- Date Published: 2019. 3. 2.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=Xspz9kmI5FE
아니 이것도 과학?! – 생활 속 숨어있는 ‘신기한 과학원리’
모든 물체에는 공명(울림)이라는 요소가 있는데, 공명은 진동에 의한 공명과 소리에 의한 공명이 있습니다. 태풍은 바람에 의한 진동과 소리의 공명이 둘 다 오게 됩니다. 바람에 창문이 흔들리면서 진동이 오게 되고 진동 때문에 소리가 울리게 됩니다. 유리는 고체이지요. 사람들은 보통 고체는 고정되어서 안 움직인다는 생각을 합니다.
그러나 고체도 탄력성(휘어지는 정도)이 있습니다. 그 탄력 정도가 낮을 뿐이지, 대부분 물체는 어느 정도 휘는 성질이 있습니다. 유리도 예외가 아닙니다. 이 탄력성과 공명의 관계는 매우 밀접한데 탄력이 적으면 충격에 약합니다. 공명은 물체의 진동을 유발하므로 탄력이 낮아지면 그 물체는 공명의 힘을 이기지 못해서 파손됩니다. 젖은 신문지는 바로 이 탄력과 공명을 잡아줍니다. 정확히는 젖은 신문지를 붙임으로써 유리창과 밀착되어 진동을 신문지가 일부 흡수한다고 볼 수 있습니다.
어렵게 들리시나요? 쉽게 말해서 유리창에 붙어있는 젖은 신문지가 태풍의 무시무시한 힘을 흡수해서 창이 깨지는 걸 어느정도 막아준다는 사실! 올해 태풍이 온다면 미리미리 젖은 신문지를 붙여서 안전하게 유리창을 보호하세요~!
[생활속과학] 손목 위의 건강체크, 스마트 기기의 과학적 원리는?
스마트워치 갤럭시워치4로 체성분을 측정하는 모습 (삼성전자 언팩 영상 갈무리) /뉴스1
애플워치6에 새롭게 탑재된 ‘혈중 산소 포화도 측정’ 기능과 측정을 위한 4개 LED 클러스터. © 뉴스1
스마트 안경이나 머리에 쓰는 디스플레이와 같은 입는(웨어러블) 전자기기가 다양하게 나왔으나, 현재 대중화된 것은 스마트 워치나 밴드다. 스마트 워치와 밴드는 스마트폰의 원격 조종·보조 알람 수신 장치 역할을 하기도 하지만, 주로 부각되는 것은 건강 관리를 위한 데이터 생산기능이다.스마트폰에서 건강 정보를 생산하는 장치의 원리는 크게 전기와 빛으로 나눠볼 수 있다.인체는 전기적으로 보면 복잡한 구성을 지니고 있다. 자체적으로 전기 신호를 생산하기도하고, 피부는 저항이 높아 절연체에 가까운 반면, 수분과 전해질이 풍부한 일부 조직은 전류가 흐르기 좋다.스마트 워치의 심전도 분석(ECG) 분석이나, 체성분 분석은 이러한 인체의 전기적 특성을 이용한다. 주로 이러한 검사는 사지의 전극을 부착해 전기적 변화를 측정하는 방식으로 이뤄진다. 병원의 ECG나 건강 검진용 체성분(체저항) 분석 기기는 흉부나 사지에 전극을 붙여 인체의 전기적 특성을 잰다.스마트 워치는 측정 데이터를 분석하는 동시에 전극 역할도 한다. 하지만 상대적으로 측정 전극의 수가 모자라기 때문에 스마트 워치의 용두(크라운)와 같은 추가 전극에 반대편 손가락을 가져다가 붙여 일종의 ‘회로’를 만들어 인체의 전기적 특성을 잰다.스마트 워치의 경우에는 전극이 작고 수도 적기 때문에, 조금이라도 더 오차를 줄이기 위해 움직임을 최소화하라는 지시문이 나오는 경우가 많고, 측정 결과는 ‘참고용’으로 의료 조치를 취하기 위해서는 전문가의 소견을 별도로 받으라는 주의문이 따라 붙는다.심장은 자체적인 전기 신호를 동방결절에서 만들어낸다. 이 신호가 심방과 심실사이에 있는 방실 결절로 이어지고, 심실 수축이 시작된다. 이 전기 신호 발생이 규칙적으로 일어나지 않거나 너무 느려지면 부정맥 등 질환으로 이어지기도 한다. 이때 미세하게 변화하는 심장의 주기적 전기 활성을 측정하는 방식으로 이뤄진다.체성분 분석은 수분 함량과 성분 차이로 근육과 지방, 체액의 저항이 다르다는 원리를 이용한다. 이 경우 다양한 방식, 경로로 미세 전류를 보내고 측정한 결과를 종합해 신체의 수분, 근육, 지방 등의 구성비율과 분포를 파악한다.한편, 스마트 기기에 쓰이는 맥박 센서에는 녹색광·적색광·적외선 등이 이용된다.센서에 쓰이는 빛(녹색광·적색광·적외선)은 피부 속으로 들어가면서 일부는 반사되고 일부는 혈관에 도달한다. 혈관에 도달한 빛은 핏속의 헤모글로빈에서 색에 따라 흡수·반사된다. 이렇게 헤모글로빈 때문에 달라진 빛을 측정하는 것이다. 이 측정값을 분석하면 혈관이 심장 박동에 따라 부풀었다 줄어드는 것을 알 수 있어 맥박을 측정할 수 있다.혈중 산소포화도 측정도 비슷한 원리를 이용한다. 헤모글로빈이 산소와 많이 결합할수록 피는 선홍빛을 띠고, 헤모글로빈이 산소와 떨어지면 검붉은 색(암홍색)을 뜬다. 이렇게 색이 달라지는 이유는 헤모글로빈과 산소가 결합하면서 빛의 파장에 따라 흡수하는 정도가 다르기 때문이다. 산소포화도 측정기에서는 여러 파장의 빛을 내보내고, 헤모글로빈 흡수율 차이로 달라지는 돌아오는 빛의 특성을 이용한다.최근에는 눈물과 땀을 분석해, 혈당, 호르몬 수준, 혈중 약물 잔류량 등을 분석하기 위한 연구 결과가 속속 발표되고 있다[email protected]
생활 속 과학상식 바로잡기
연재 다양하고 특색있는 연재들을 만나보세요. 생활 속 과학상식 바로잡기 < 20회 > 서규원 (연구자, 고려대학교) 과학이 어렵다고 생각하지만 기본적으로 누구나 과학적인 생각을 할 수 있다고 믿습니다. 작은 것부터 하나씩 이해하기 위해 노력하다 보면 이전과는 확실히 다르게 과학적으로 생각하는 자신을 발견하게 될 것입니다. 과학이라는 말이 주는 두려움을 이겨내고 작은 관심에서부터 시작하여 실생활에서 과학이 주는 유익함을 아주 많이 알게 될 수 있으면 좋겠습니다. 저의 글로 독자들과 일상생활에서 알 수 있는 과학적 상식에서부터 엄연히 실존하지만 자주 잊게 되는 크고 작은 세상의 정보를 함께 나눌 수 있다면 더 할 나위가 없겠습니다.
3일만에 읽는 생활 속 과학
1957년 도쿄 출생. 도쿄농공대학 졸업. 일간 공업신문사에서 기술지 편집장과 편집위원을 역임하면서 수백 군데가 넘는 제조 현장을 취재하였다. 『좋은 제품 만들기 해체 신서』는 시리즈 누계 판매가 백만 부에 달하였고, 각종 출판 관련 상을 휩쓸었다. 현재는 (주)테크노에디터의 대표로서 집필, 강연 활동을 활발히 하고 있으며, 공업기술 지식의 보급과 더불어 학생들을 대상으로 이과 교육의 필요성을 역설하고 있다. 주…
1957년 도쿄 출생. 도쿄농공대학 졸업. 일간 공업신문사에서 기술지 편집장과 편집위원을 역임하면서 수백 군데가 넘는 제조 현장을 취재하였다. 『좋은 제품 만들기 해체 신서』는 시리즈 누계 판매가 백만 부에 달하였고, 각종 출판 관련 상을 휩쓸었다. 현재는 (주)테크노에디터의 대표로서 집필, 강연 활동을 활발히 하고 있으며, 공업기술 지식의 보급과 더불어 학생들을 대상으로 이과 교육의 필요성을 역설하고 있다. 주요 저서로 『제대로 만든 전기사전』, 『박학다식 도감』시리즈 등이 있다.
[호기심과학] 생활 속 화학 원리를 발견하다! 달고나 커피에 숨은 과학
코로나19 예방을 위한 손 씻기에는 반드시 비누 혹은 핸드워시, 손 세정제 등을 이용해야 한다. 비누를 포함한 손 세정제는 살균 소독제가 아니다. 그런데 어떻게 비누가 코로나19 바이러스를 사멸시킬 수 있을까? 바로 비누가 가장 대표적인 계면활성제이기 때문이다.
우리가 일상적으로 사용하는 치약, 세숫비누, 면도크림, 샴푸, 주방용 중성세제, 세탁용 염기성 세제 등에는 모두 공통적으로 계면활성제가 들어있다. 일반적으로 많은 사람들이 계면활성제라고 하면 세제를 생각하는데, 계면활성제는 세제뿐 아니라 먹는 음식에도 활용된다. 오늘은 바이러스를 사멸시키는 비누뿐 아니라, 최근 인기를 끌고 있는 달코나 커피 속 숨은 계면활성제의 역할을 함께 알아보도록 하자!
간단한 실험으로 확인하는 계면활성제의 능력
물(극성 물질)과 기름(비극성 물질)처럼 서로 성질이 완전히 달라 섞이지 않은 물질을 같이 섞어두면 경계면이 생기게 된다. ‘계면활성제’는 바로 이렇게 서로 다른 성질의 경계면에서 활동할 수 있는 분자를 뜻한다. 이 계면 활성제라는 말 자체가 계면, surface를 active 하게 해 준다는 의미이다. 물하고 기름 사이의 그 경계면을 활성화시켜서 경계를 없애게 해 주는 것이 바로 그 역할. 그래서 물과 기름을 섞이게 할 수 있다.
간단한 실험이지만 계면활성제의 능력을 확인할 수 있는 실험이 있다. 물과 기름에 아무것도 넣지 않고 섞어주면 일정 시간이 지나면 다시 분리가 된다. 하지만 물과 기름에 계면활성제를 넣고 섞어주면 경계면은 순식간에 사라지고, 물과 기름이 잘 섞이는 상태가 되는 것을 확실하게 눈으로 확인할 수 있다.
▲물과 기름 사이에 뚜렷한 경계면이 있는 상태에 계면활성제를 투여하고 젓기 시작하면 물과 기름의 경계면이 순식간에
사라지기 시작한다. 계면활성제의 역할로 물과 기름이 잘 섞여 다시 물과 기름으로 완전하게 분리되지 않는다.
코로나 19 바이러스도 물리칠 수 있는 비누의 능력 !
비누는 각종 유지 즉 기름에 수산화나트륨 혹은 수산화칼륨을 첨가하여 만드는 계면활성제이다. 물과 기름을 잘 섞이게 만드는 계면활성제의 능력은 물과 친한 부분(친수성 머리)과 기름과 친한 부분(소수성 꼬리)을 동시에 가지고 있는 분자 구조에 기인한다. 완전히 성질이 다른 두 물질인 물과도 친하고 기름과도 친하니 마치 이중 스파이 같은 존재라고 볼 수 있다.
우리 피부는 끊임없이 피지를 분비하고, 끈끈한 피지에는 먼지와 같은 오염물이 붙어 있게 된다. 그러니 물만으로는 피지에 엉긴 때를 제거하기 어려운데, 비누 속 계면활성제 분자의 도움을 받으면 물을 이용해서 피지가 주요 성분인 때를 벗겨낼 수 있다.
마찬가지로 비누가 코로나 바이러스를 물리치는 과정은 다음과 같다. 비누 속 계면활성제 분자의 기름과 친한 소수성 꼬리 부분이 코로나 바이러스의 제일 바깥 부분을 구성하는 지방층에 달라붙어서 지방층의 일부를 녹여 형태를 파괴하면, 바이러스의 증식이 어려워지게 된다. 즉 코로나 바이러스를 사멸시킬 수 있는 것이다. 또한 물과 친한 친수성 머리 덕에 비누를 사용한 후 흐르는 물에 손을 씻을 때 사멸한 바이러스도 물에 씻겨 사라지게 된다.
▲때를 둘러싸는 계면활성제 분자-물과 친한 부분(친수성 머리-파란색)과
기름과 친한 부분 (소수성 꼬리- 노란색)을 동시에 가지고 있다.
먹을 수 있는 계면활성제도 있다 ?
비누와 세제뿐만 아니라 음식물 속에 들어가는 계면활성제도 있다. 고소한 마요네즈는 달걀과 콩기름등의 식용유를 섞어서 제조한다. 사실 달걀 반, 기름 반 상태인데 평소에는 그렇게 많은 양의 기름이 포함되어 있다는 사실을 잘 모르고 맛있게 먹는다. 그런데 마요네즈를 뿌린 샐러드를 다 먹고 마요네즈가 묻은 그릇을 설거지하려고 물에 담가 두면 기름이 둥둥 뜨는 것을 관찰할 수 있다.
마요네즈는 이른바 유화된 지방 상태인데, 지방이 작은 알갱이로 나누어져서 달걀 속 단백질과 아주 잘 섞여 있는 상태가 된 것이다. 이것은 달걀 속에 포함된 ‘레시틴’성분이 천연의 계면활성제 역할을 했기 때문이다. 제품화된 마요네즈는 식품에 첨가할 수 있는 화학적인 계면활성제(유화제)를 더 넣어서, 냉장고처럼 낮은 온도에 보관하더라도 잘 분리되지 않도록 만든 것이다.
▲달걀과 기름을 섞은 마요네즈에는 식품용 계면활성제가 첨가된다.
마요네즈뿐 아니라 아이스크림 등에도 식품용 계면활성제를 첨가하는 경우가 많다. 아이스크림은 우유와 과일 등 재료가 들어간 상태에서 공기를 불어 넣어 부드럽게 만들기 위해 많이 저어주게 된다. 그 후에 -20℃ 내외의 냉동실에 보관하니까 낮은 온도에서 다시 분리가 될 수 있는데, 유지방 성분하고 다른 수용성 성분들이 분리되지 않도록 계면활성제를 추가한다.
달고나 커피에도 적용되는 계면활성제의 원리
물로만 손을 씻을 때는 거품이 나지 않는다. 하지만 비누를 사용하면 풍성한 거품이 나는데, 거품의 정체는 바로 공기이다. 원래는 물 분자와 물 분자 사이는 수소결합으로 연결되고, 서로 당기는 분자 간의 인력이 다른 액체들에 비해 비교적 강하게 작용한다. 그러면 액체의 표면을 최소화하는 방향으로 즉, 동그랗게 뭉쳐지는 쪽으로 표면장력이 작용한다. 풀잎에 이슬이 동글동글 맺히는 것도 그런 이유다. 그런데 계면활성제를 사용하면 이러한 물 분자끼리 뭉치게 되는 인력을 약하게 하니까, 물 분자들 사이로 공기가 막 들어가게 된다. 그러면서 거품이 생성되는 것이다.
최근 집콕이 길어지면서 400번 저어 만드는 달고나 커피나 1000번 저어 만드는 계란 프라이가 유행이다. 여기에도 바로 비누 거품 생성의 원리가 적용된다.
달고나 커피를 만들기 위해서는 커피와 설탕, 물을 동량으로 섞어서 400번 이상 저어주게 되는데, 공기가 들어가게 되면서 거품이 생성되게 된다. 설탕 속 당분과 커피 속 탄수화물과 단백질, 지방 등 영양 성분들이 계면활성제 역할을 하기 때문에, 물 분자가 뭉치는 힘을 줄여서 더욱 많은 공기가 포함될 수 있도록 하는 것이다.
이때 설탕 속 당분의 점성에 의해 끈끈한 점액질 상태가 되기 때문에 마구 부푸는 것이 아니라, 아주 작은 크기의 미세한 거품을 포함한 쫀쫀한 크림 상태가 되는 것이다. 이렇게 만든 달고나 크림을 우유 위에 올려서 섞어 마시게 되는데, 사실은 그렇게 열심히 젓지 않고 그냥 커피와 설탕을 녹이고 우유 타서 먹어도 맛은 동일하다. 하지만 대뇌에서 느끼게 되는 미각은 여러 다른 조건에 의해서도 많은 영향을 받으므로, 지극한 정성과 노력이 들어간 상태라 직접 만들어 드신 분들은 모두 달고나 커피가 더 맛있다고 생각하게 되는 것이다.
▲달고나 커피 (출처: 만개의 레시피)
1000번 저어 만드는 달걀 프라이도 아주 폭신하고 부드럽게 만들어지는데, 역시 마요네즈와 마찬가지로 달걀 속 레시틴 성분이 계면활성제 역할을 한 것이다. 조금만 저어도 달걀 자체의 점성과 레시틴의 능력으로 거품이 잘 나니까 굳이 1000번까지 젓지 않더라도 부드러운 달걀 프라이를 먹을 수 있다.
우리가 일상에서 활용하는 다양한 제품과 직접 만드는 요리 속에도 과학적 원리가 숨어있다. 원리를 이해하면 과학기술의 산물인 각각의 제품들을 더 잘 활용할 수 있고, 다양한 방식으로 응용도 가능하다. 아는 만큼 보이는 과학 상식! 일상적으로 사용했던 제품이나, 경험했던 다양한 현상들에 대해서도 그 속에 감춰진 과학 원리에 대해 다시 한번 생각해보자!
“생활 속 숨어있는 신기한 과학원리”
평소 우리 생활 속에서 큰 고민 없이 받아들였던 사실들에 대해 의문을 품어보신 적 있는지. 알고 보면 이 모든 게 과학적인 근거에 의해서 나타나는 현상인데 신기한 생활 속 과학원리를 알아보자.
▶ 잠이 오거나 졸리면 왜 눈을 비비게 될까?
보통 졸리면 하품을 하거나 눈을 비비게 된다. 특히 아이들이 눈을 비비면 졸린다는 표시라고 하는데 졸리면 왜 눈을 비비게 되는 것에도 과학원리가 숨어있다.
졸리기 시작하면 손과 발이 따뜻해져 온다. 이는 혈액을 손과 발의 피부 표면 가까이 집결시켜 혈액 속의 열이 방출되고 체온을 떨어뜨리는 작용이 일어나기 때문이다. 결국, 잠을 자고 있을 때는 남아 있는 에너지를 사용하지 않도록 체온을 저하해 대사를 억제할 필요가 있기 때문에 일시적으로 손과 발이 따뜻해지는 것이다.
이렇게 혈액이 피부에 집결하는 현상이 눈 주변에서 일어나면 눈물샘 조직의 활동이 둔화하고 눈물의 생산량이 감소한다. 그래서 눈을 자주 깜박이게 되고 자꾸 비비고 싶어지는데 바로 지금은 자야 할 때라는 것을 알려주는 신체의 신호이다.
▶ 추우면 왜 몸을 덜덜 떨게 될까?
날씨가 추워지면 사람들은 추위에 반응하는 갖가지 신체적 변화가 있다. 소변이 자주 마렵다거나 코가 빨개지는 등 개인마다 차이가 있는데, 그 중 대표적인 것이 몸이 떨리는 것이다. 입술도 떨리고, 턱이 덜덜 떨리고, 다리도 떨리고, 온몸을 유난스레 떠는 떨림까지 다양한데 왜 이런 떨림이 나타나는 걸까?
사람은 약 36.5도의 일정한 체온을 유지하기 위해 체내에서 열을 발생시킨다. 이 열의 일부는 체온을 유지하는 데 사용하고, 나머지 일부는 피부 표면을 통해 방출된다. 우리가 쾌적함을 느낄 때에는 체내에서 생성되는 열과 표면에서 방출되는 열의 양이 같을 때이다. 즉 추위를 느낄 정도라면 체내에서 생성되는 열보다 방출되는 열이 많을 때라는 것이다.
체온이 정상보다 낮아지면 인체 내부는 몸이 느끼는 추위를 몰아내기 위해 열을 발생시키거나 열 방출량을 최소화하는 작업에 들어간다. 체온조절은 간뇌의 시상하부가 담당하는데, 낮아진 온도를 피부감각 점이 느끼면 간뇌의 시상하부는 뇌하수체 전엽을 자극한다. 뇌하수체 전엽은 부신피질자극호르몬과 갑상선자극호르몬을 분비해 부신피질에서는 당질코르티코이드를, 갑상샘에서는 티록신을 분비하게 한다. 당질코르티코이드와 티록신은 간과 근육에 작용해 물질대사를 촉진하여 열 발생량을 증가시키는 물질로 이들은 골격근을 수축해 인체의 ‘전율’을 주도함으로써 열 발생량을 증가시킨다.
이 밖에도 열의 방출을 감소시키기 위한 작업으로 피부와 피부혈관이 수축하고 털이 곧게 서게 된다. 추울 때 노출 면적을 감소시키기 위해 웅크리는 것도 추위에 대응하기 위한 하나의 행동이다. 무의식적인 근육 운동과 떨림은 평상시의 4배까지 열을 생산할 수 있다. 즉 떨림을 이용해 체온을 높이는 것은 추위를 이겨내기 위한 너무나 자연스러운 대응이다.
▶ 자동문에 접근했을 때 문이 열리는 원리는?
우리가 편리하게 사용하는 자동문이 저절로 열리게 되기까지는 과학자들의 오랜 연구 결과인데 세슘이나 루비듐, 나트륨, 칼륨 등의 금속은 빛을 받으면 전자를 방출한다. 전자는 마이너스에 대전한 조그만 소립자이고 이들 금속 곁에 플러스에 대전한 전극을 두면 전자가 이에 끌려 미미한 전류가 흐르게 된다. 이러한 짜임새를 그대로 진공의 구 속안에서 조립한 것을 ‘광전관’이라고 한다.
광전관의 절반은 빛을 느낄 줄 아는 물질에 덮여 있고 다른 절반은 투명하게 되어 있다. 외부에서 빛이 들어오면 빛을 느끼는 부분에 닿아 전류가 흐르게 되고 이 전류는 광전관의 중심부에 있는 소용돌이 모양을 한 구리의 양극으로 흐른다. 양극은 전자를 효율적으로 끌어들이는 구조이다.
여기서 흐르는 전류는 아주 미약하지만 증폭기를 사용하여 증폭시키면 문의 모터에 신호를 보낼 수는 있다. 빛의 광원은 통로 한쪽 옆면에 세트하고 이를 마주 보는 반대쪽 벽에 광전관을 놓고 빛이 통로를 직각으로 가로질러 가도록 하면, 광원에서 나온 빛이 광전관에 가 있을 동안은 문이 닫혀있도록 하는 것은 간단하다. 만일 누군가 걸어와 이 빛의 광원을 막으면 광전관의 명령으로 문의 모터가 시동 되어 저절로 문이 열리게 된다. 요즘은 세슘 광전관이 아니라 셀레늄화 카드뮴 등을 이용한 광센서가 많이 사용되고 있다.
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