반응형 꿀팁/과학 꿀팁44 유리는 액체일까, 고체일까? 비결정질 고체의 진실 유리는 액체도 아니고, 완전한 고체도 아닌 "비결정질 고체(amorphous solid)"입니다. 이 논쟁은 오랫동안 이어져 왔으며, 물리학과 재료과학의 발전에 따라 유리의 성질이 더욱 정확하게 규명되었습니다. 이번 글에서는 유리가 액체인지, 고체인지에 대한 과학적 원리를 깊이 있게 살펴보겠습니다.1. 유리의 구조: 결정질 vs. 비결정질물질의 고체 상태는 일반적으로 결정질(crystalline)과 비결정질(amorphous) 구조로 나뉩니다.결정질 고체(Crystalline Solid): 원자나 분자가 일정한 패턴을 따라 배열된 구조를 가집니다. 예) 다이아몬드, 소금, 금속 등비결정질 고체(Amorphous Solid): 원자나 분자가 장거리 질서(long-range order)를 가지지 않고, 불규.. 2025. 3. 18. 자전거가 넘어지지 않는 이유 1. 자전거의 평형 유지 원리자전거가 넘어지지 않고 직진할 수 있는 이유는 여러 물리적 원리가 동시에 작용하기 때문입니다. 이 원리는 크게 네 가지로 나눌 수 있습니다.관성(관성의 법칙, Newton’s First Law): 움직이는 물체는 외부에서 힘이 작용하지 않는 한 같은 방향과 속도로 계속 움직이려 합니다.자이로 효과(Gyroscopic Effect): 회전하는 바퀴가 방향을 유지하려는 특성을 가집니다.기하학적 역학(Steering Geometry & Trail Effect): 자전거의 앞바퀴는 자동으로 균형을 잡으며 넘어지지 않도록 조정됩니다.인간의 균형 유지 작용(Dynamic Feedback Control): 라이더는 무의식적으로 미세한 움직임을 통해 균형을 유지합니다.이제 각각을 상세히 분.. 2025. 3. 18. 비누가 미끄러운 이유,비누는 왜 미끄러울까? 1. 비누의 화학적 성질과 계면활성제 역할비누는 지방산 금속염(fatty acid metal salt)으로 이루어져 있으며, 계면활성제(surfactant)로서 작용합니다. 계면활성제는 극성(친수성, hydrophilic) 부분과 비극성(소수성, hydrophobic) 부분을 동시에 가지고 있어 물과 기름 같은 서로 다른 극성을 가진 물질 간의 계면에서 표면장력을 감소시키는 역할을 합니다.비누가 물에 녹으면 미셀(micelle) 구조를 형성하는데, 이 구조는 친수성 머리가 물과 결합하고 소수성 꼬리가 기름 및 오염물질과 결합하는 방식으로 구성됩니다. 이 과정에서 비누 분자는 고체 표면과 액체(물) 사이의 접착력을 약화시키고 윤활 효과를 유발합니다.2. 비누 수용액과 윤활 효과비누를 물과 함께 사용할 때 .. 2025. 3. 18. 마이크로바이옴(Microbiome)이란? - 배경 원리 특징 장점 단점 활용 전망 1. 배경마이크로바이옴(Microbiome)은 특정 환경이나 생물체 내에서 서식하는 미생물 군집과 그 유전체(genome)를 의미한다. 주로 인간의 소화관, 피부, 구강, 생식기 등에 존재하는 미생물 생태계를 가리키며, 최근 생명과학 및 의학 분야에서 활발한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 인간의 건강과 질병 간의 연관성이 밝혀지면서 치료 및 예방 의학에서 중요한 개념으로 자리 잡고 있다.과거에는 미생물을 단순한 병원균으로 인식했으나, 현대 과학의 발전으로 인해 이들이 인체와 공생하며 면역 조절, 대사 조절, 신경계 기능 조절 등의 역할을 수행한다는 사실이 밝혀졌다. 이에 따라 마이크로바이옴을 기반으로 한 치료제 개발과 건강 증진 기술이 주목받고 있다.2. 원리마이크로바이옴은 숙주와의 상호작용을 통해 다.. 2025. 3. 11. 고분자 흡수체(Superabsorbent Polymer, SAP) - 원리 매커니즘 특성 응용 1. 고분자 흡수체의 구조 및 화학적 원리고분자 흡수체는 친수성(hydrophilic) 작용기를 가진 고분자로, 물과 친화성이 매우 높은 구조를 갖는다. 대표적인 SAP는 가교된 폴리아크릴산(PAA, Polyacrylic Acid) 기반의 구조를 가지며, 일반적인 화학식은 다음과 같다.1.1. 주요 화학 구조SAP의 기본 구조는 폴리아크릴산 나트륨(Sodium Polyacrylate, -[CH₂-CH(COONa)]n-)이며, 이는 아크릴산(Acrylic Acid, CH₂=CHCOOH)의 중합으로 형성된다.SAP는 이온성 작용기(-COO⁻)를 다량 포함하고 있으며, 이는 물과 강한 수소 결합을 형성하여 높은 흡수능력을 갖는다.2. 흡수 메커니즘 (Absorption Mechanism)SAP의 물 흡수 원리.. 2025. 2. 8. 스파이더맨의 거미줄: 현실에서 실현이 가능할까? 스파이더맨의 상징적인 능력 중 하나는 손목에서 발사하는 거미줄입니다. 이 거미줄은 스윙 이동, 적 포획, 방어 등 다양한 용도로 활용되며, 만화와 영화에서 그의 히어로 활동을 돕는 핵심 요소입니다. 그렇다면 스파이더맨이 발명한 거미줄은 실제 과학적으로 가능할까요? 이번 글에서는 거미줄의 소재 과학, 물리적 특성, 그리고 현실에서 재현할 가능성에 대해 심도 있게 탐구해 보겠습니다.거미줄의 화학적 구성영화 및 만화에서 피터 파커는 거미줄을 직접 합성한 ‘웹 슈터(Web-Shooter)’를 통해 발사한다고 설정되어 있습니다. 그의 거미줄은 일반적인 거미줄보다 강도와 탄성이 훨씬 뛰어난데, 이를 분석하기 위해 실제 거미줄의 성분부터 살펴보겠습니다.자연 거미줄의 성분자연계에서 거미줄은 단백질 기반의 고분자로 이루.. 2025. 2. 8. 이전 1 2 3 4 ··· 8 다음 반응형
