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전해질의 이용 우리가 흔히 이용하는 건전지가 바로 전해질을 이용했다는 사실! 알고 계셨나요. 이렇게 전해질은 우리 주변에서 자주 접하고 있답니다. 그럼 건전지가 어떻게 전해질을 이용한 것인지 건전지의 내부 구조부터 한번 살펴봅시다. ▲ 건전지의 내부 구조(출처: 에듀넷) 건전지의 내부를 살펴보면 건전지의 가운데를 관통하고 있는 탄소봉이 있고, 그 주위를 염화암모늄 수용액과 이산화망간, 탄소 가루가 둘러싸고 있습니다. 그 주위는 다시 아연(Zn)이 감싸고 있습니다. 아연은 이온화 경향성이 크기 때문에 쉽게 아연 이온(Zn2+)으로 이온화됩니다. 아연이 이온화되고 남은 전자 때문에 아연이 있는 쪽은 (-)극이 됩니다. 아연과 탄소봉 가운데 위치한 염화암모늄은 수용액에서 암모늄 이온(NH4+)과 염화 이온(C..
전자석이란? 전자들의 흐름을 '전류'라고 하는데 전류 주변에는 자동적으로 자기장이 형성됩니다. 우리가 흔히 사용하는 전자 제품들은 이러한 전자들의 흐름인 전류와 자기장을 이용한 것들입니다. 전류가 흐를 때 자기장이 생긴다는 것을 알게 된 것은 과학의 역사에서도 비교적 최근의 일입니다. 1819년에 덴마크의 물리학자이며 코펜하겐 대학의 교수였던 외르스테드라는 과학자가 전선에 전류가 흐르면 따뜻해진다는 실험 강의를 하다가 자기장을 발견하였는데, 전기 회로에 전류를 흘려보내자 전기 회로 옆에 나란히 놓여 있던 나침반 바늘이 90° 가까이 회전하는 것을 보고 알아 냈다고 합니다. 신기하게 생각한 외르스테드가 전선에 흘려보내던 전류의 방향을 바꾸자 나침반의 바늘은 다시 180° 회전하여 반대 방향을 가리켰습니다...
일기 예보의 요소 ■ 일기 예보의 과정일기 예보는 일련의 과정, 즉 날씨를 관측하고 관측된 자료를 정리 및 분석한 후 언제 어느 곳에서 어떤 날씨가 예상되는지 예보가 내려지는 방식으로 우리들에게 전달됩니다. 먼저 바다, 하늘, 육지 등 지방 관측소에서 온도가 몇 도인지, 기압은 어떻게 되는지, 바람은 어느 방향으로 얼마나 세게 부는지 등의 기상 요소를 관측합니다. 그리고 각지의 레이더 관측 자료, 위성 관측 자료와 더불어 인접 국가의 관측 자료 등을 중앙 관측소로 보냅니다. 중앙 관측소에서 수집된 자료들의 양이 어마어마하게 많기 때문에 자료들을 모두 분석하기 위해서는 엄청난 성능을 가진 컴퓨터, 슈퍼컴퓨터가 필요합니다. 슈퍼컴퓨터는 자료들을 미리 만들어진 방정식에 대입해서 작게 쪼개진 지역마다의 미래의 ..
꽃과 열매 향기로운 내음과 아름다운 모습으로 우리의 발걸음과 시선을 붙잡고, 즐거운 날에 축하의 의미로, 사랑하는 사람에게 마음의 선물로 사용되는 꽃. 아름다운 꽃은 이렇게 사람들의 마음을 즐겁게 해줍니다. 이런 아름다운 꽃에게는 한 가지 더 가장 중요한 역할이 있습니다. 그것은 바로 씨를 품은 열매가 되어 다음 세대를 이어가게 하는 일입니다. ■ 꽃을 자세히 들여다 봅시다 아름다운 모습으로 우리를 맞이하는 꽃은 꽃잎으로만 이루어진 것이 아닙니다. 꽃의 안쪽을 좀 더 자세히 들여다보면 여러 가지 기관이 있는 것을 알 수 있습니다, 꽃의 종류에 따라 조금씩 다르지만, 대부분의 꽃은 수술, 암술, 꽃잎, 꽃받침으로 이루어져 있습니다. 그중에 수술은 꽃밥, 수술대로 이루어져 있는데, 이곳에서 꽃가루가 만들어집..
식물의 생김새 ■ 식물의 생김새에 따른 이름 식물은 잎을 통해 물과 이산화탄소와 햇빛으로 산소와 포도당을 만들어 스스로 살아가는 생물입니다. 이처럼 식물은 동물과 달리 스스로 양분을 만들어 살아가는 독립적인 생물이라는 뜻에서 ‘독립영양생물’이라고도 합니다. 또한 식물은 스스로 이동할 수 없어 싹이 틀 때 뿌리가 자리 잡은 곳에서 죽을 때까지 살아갑니다. 기온이 낮은 겨울에는 성장이 멈추기도 하지만 생명이 다하기 전까지는 계속 자라갑니다. 이러한 식물들의 이름은 어떻게 붙여질까요? 식물의 이름은 자라는 곳, 사람과의 관계, 신화나 전설, 설화 등에서 유래되기도 하고, 사물에 빗대어져 붙여지기도 합니다. 할미꽃은 꽃이 땅을 향해 굽어 있고, 열매가 하얀 털로 덮여 있어 할머니의 모습이 연상됩니다. 매발톱꽃은..
전자석의 마술 과학자들은 날지 못하는 생물을 공중에 띄우려고 수많은 시도를 해왔습니다. 그 중 대표적인 실험은 지난 1997년 네덜란드 네이메겐 대학 교수팀이 시행한 개구리 공중 부양 실험입니다. 강력한 전자석으로 지구 자기장의 32만 배, 보통 막대자석의 100~1000배의 힘인 16테슬라 정도의 자기장을 걸어 주니 개구리가 공중에 떠올랐다고 하는데, 어떻게 이런 일이 가능했던 것일까요? ▲ 개구리 공중 부양 실험(출처: 에듀넷) 우리가 평소 자기력과는 아무 관련이 없다고 생각하던 물질도 사실 자기력에 반응하는 경우가 많습니다. 생물의 몸속에 들어 있는 물 분자나 유기 물질들도 사실은 미세한 자성을 가지고 있어서 이런 성질을 이용하면 자기장 속에서 부양시킬 수 있습니다. 즉, 고자기장의 힘이 지구 중력..
자석 인간은 가능할까? 다음은 그루지야의 수도 트빌리시에서 2013년 12월 28일(현지 시간) '자석 인간' 에티바르 엘치예프(Etibar Elchiyev)가 새로운 기네스 기록에 도전하고 있는 모습입니다. 몸무게가 90kg인 엘치예프는 오래전부터 킥복싱으로 몸을 단련해 일반인에 비해 신체적으로 좋은 체력 조건을 갖고 있지만 자신의 몸이 자력을 띤다는 사실은 최근에 알게 되었다고 하는데, 이후 옷에 붙은 쇠붙이들이 몸에 달라붙어 병원을 찾아 자세한 검사를 받았지만 신체적으로 특별한 이상을 발견하지는 못했다고 합니다. 운동량이 늘어갈수록 몸의 자석 효과도 커져 현재와 같이 상체를 중심으로 자석 효과가 나타나고 있는 것으로 전해지고 있습니다. 그는 접착제 등을 사용하지 않은 맨몸에 53개의 금속 숟가락을 ..
재생 에너지 재생 에너지는 재생이 가능한 에너지로서, 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물 유기체 등에 포함된 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지입니다. 이러한 재생 에너지에는 태양 에너지, 풍력, 수력, 해양 에너지, 지열 에너지, 바이오 에너지가 포함됩니다. 재생 가능 에너지의 종류에는 여러 가지가 있지만, 이것들 대부분은 태양 에너지의 변형이기 때문에 우리가 하루에 사용할 수 있는 재생 가능 에너지의 양은 하루 동안 지구로 들어오는 태양 에너지의 양을 넘지 못하므로 우리가 무한한 에너지를 얻을 수 있는 것은 아닙니다. 그러나 재생 에너지는 일단 기술력이 갖추어지게 된다면 매우 경쟁적으로 전기를 생산할 수 있으며, 기후 변화 문제와 화석 연료의 고갈 문제 등을 해결할 수 있기 때문에 반드시 필요하고 개발되어..