bjiu의 유용한 이야기

카르만 소용돌이(와류) 효과라고도 한다. 축구공, 야구공 등 둥근 구 모양의 물체가 회전 없이 날아갈 때 마주 오던 공기가 뒤로 흐르면서 공의 뒷면에 공기의 소용돌이가 위상을 번갈아 규칙적으로 생기며, 이것에 의해 공의 양력이 +/-로 변하여 움직임이 상당히 불규칙해지는 것이다. 축구에서의 무회전 슛, 야구에서의 너클볼 등이 날아갈 때 공이 제멋대로 흔들리며 날아가는 이유도 바로 카르만 효과 때문이다. 무회전 슛이나 너클볼 문서에 들어가 보면 카르만 효과에 의해 공이 불규칙하게 날아가는 모습을 볼 수 있다. 골프공의 수많은 파인 모양도 카르만 효과에 의한 불규칙한 움직임을 최대한 방지하기 위해서이다. 한편 둥근 물체 뒤에 일정한 패턴을 가지고 생성되는 공기 소용돌이는 유속에 따라 발생량이 변한다. 이러한..

근본적으로는 에어컨의 원리와 같다. 따라서 자세한 설명은 에어컨/원리와 구조 문서를 참고하는 것이 좋다. 액체 상태의 냉매가 기기 안에 설치된 응축기와 증발기를 순환하면서 액화와 기화를 반복하고, 기화를 위해 열을 흡수하기 때문에 냉장고 안이 차가워지고, 기화된 냉매는 응축기에서 압력을 받아 다시 액화되면서 기기 밖으로 열을 방출하는 원리. 냉장고의 냉기로 냉방을 하는 건 불가능에 가깝다. 에어컨은 방 안의 열을 흡수한 다음 실외기에서 방 밖으로 배출하도록 되어 있지만, 냉장고는 실외기가 없이 흡수한 열을 그냥 뿜어낸다. 냉장고 문을 열어놓고 가동시키면 냉기를 뿜어내는 만큼 열기도 뿜어내는데다가, 사용한 전력만큼 더 더워진다. 정 하고싶다면 적당한 사이즈의 냉장고를 창틀 등에 올려서 후면의 라디에이터를 ..

에어컨의 기본 원리는 어떤 물질의 상(phase)이 변화할 때 열을 흡수하거나 방출하게 되는 물리 현상을 이용하는 것이다. 대부분의 에어컨은 액체 냉매가 기화될 때 주변에서 열을 흡수하는 현상을 이용한다. 대부분이라 한 건 냉매가 아니라 전기로 냉각하는 펠티어 소자 때문. 펠티어 소자는 냉매의 기화냉각식에 비해 효율이 높고 무척 소형으로 만들 수 있다는 장점이 있지만, 가격이 말도 안 되게 비싸서 상업용으로는 거의 가치가 없다.물질의 상의 변화로 인한 열 이동을 예를 들면 더운 여름 날에 2리터짜리 생수병에 물을 꽁꽁 얼려서 방 안에 놔두면, 생수병 안의 얼음이 녹으면서 주변의 온도가 내려간다. 이는 생수병 안의 얼음이 고체에서 액체로 변화하면서 주변의 열을 흡수하기 때문이다. 에어컨의 원리도 이와 매우..

생선 비린내는 물고기의 근육에 있는 트라이메틸아민 옥사이드(TMAO)라는 화합물이 분해되면서 발생합니다. TMAO는 물고기가 소금기 많은 바닷물에서 생존하는 데 필요한 물질입니다.  농도가 서로 다른 용액이 있을 때 물은 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동합니다. 그래서 염분 농도가 높은 바다에 사는 물고기는 몸속 수분을 빼앗길 수 있어요. TMAO는 물고기 몸속의 염분 농도를 조절해 물고기가 수분을 유지하도록 도와줍니다. 물고기가 죽으면 TMAO는 미생물과 효소에 의해 트라이메틸아민(TMA)으로 분해됩니다. TMAO는 아무런 냄새가 나지 않지만 TMA는 특유의 비린내를 풍겨요.  물고기가 죽은 후 시간이 지날수록 TMA가 더 많이 생겨서 비린내도 심해집니다. 비린내가 특히 심한 생선으로는 홍어와 가오..

[산화-환원 흐름 전지] 영어로는 Redox flow battery. 산화-환원 반응이 일어나는 전해질이 액체 상태로 흐르기 때문에 이런 이름이 붙었다. 이온교환막으로 분리된 두 액체 전해질을 이용하는 방식이다. 원리는 산화수가 다른 두 금속 이온끼리 산화-환원 반응이 일어나며 전극을 타고 전자가 이동하는 것이다. 이때 핵심은 반응물과 생성물이 모두 금속이온이라는 점이다. 즉, 사용한 이온들은 흘려보내고, 새로운 이온을 투입시키면 계속 전기가 발생하는 것이다. 기존의 배터리는 저장용량을 키우는 것에 한계가 있었지만, 흐름전지는 단순히 전해질을 보관할 탱크만 더 지으면 간단하게 용량이 늘어나게 되며, 앙금이 생성되지 않아 전극의 변형도 적게 일어나므로 대용량 축전지로 활발하게 연구중이다. 유명한 흐름전지로..

[원심식터보제트] -특징초기 항공기에 사용되었던 엔진으로 내부로 들어오는 공기를 원심식 블레이드를 통해 블레이드 바깥으로 밀어내어 압축하는 형태를 가진다.-장점설계가 쉽다.-단점기초적인 구성이므로 효율과 성능을 향상하는 기술이 없다. 엔진의 내부에 항력발생량 증가 요인인 원심식 압축터빈이 있고 엔진의 출력이 커지려면 엔진의 직경이 매우 커져야 하며 이러면 항력발생량이 너무 커져 고속비행에 불리하다.-용도초창기 전투기, 미사일, RC항공기 등. [축류식 터보제트] -특징나치 독일에 의해 최초 개발된 종류의 엔진으로 여러 단의 축류식 블레이드만으로 공기를 압축한다.-장점설계가 쉬우며 효율과 성능을 향상하기 위해 엔진 내부 터빈 수를 늘리고 직경은 조금씩만 키우며, 따라서 엔진의 길이가 길고 직경이 작은, 세..

용융염을 전해질로 사용하는 전지이다. 열전지나 액체금속전지라고도 불리운다. 본래 2차 세계대전 중 독일 과학자 게오르크 오토 에르프에 의해 발명됐는데, 당시에는 재충전이 불가능한 열전지로, 전지에 500도 이상의 열을 가해 전해질 역할을 하는 염과 애노드 역할을 하는 금속, 캐소드 역할을 하는 금속이 액화되면서 에너지를 방출하는 방식이었다. 이런 방식의 열전지는 주로 알루미늄 제련 공장에서 사용되는데, 이는 열전지가 막대한 에너지 밀도를 지닌데다 고압의 전력을 출력해낼 수 있어 알루미늄 전기분해 제련법에 사용되기에 적합했기 때문이다. 이외에 유도미사일 탑재용 전지로 사용되기도 한다.재충전이 가능한 용융염 전지는 1960년대부터 연구되고 있었다. 배터리용 염의 용융점은 98도로 사실 그리 높은 온도가 아니..

리튬을 주 소재로 해 만들어진 전지로, 요시노 아키라가 발명, 상용화하여 노벨 화학상을 수상했다. 평균전압 3.6~3.8V, 완충전압 4.0~4.35V 이며 스마트폰을 비롯한 휴대기기, 전기자동차 등에 쓰이며 현재 가장 쉽게 접할 수 있는 전지이다. 기존의 NiCd(니켈카드뮴)나 NiMH(니켈 수소) 전지보다 전압과 용량이 커서, "에너지 고밀도" 전지가 필요한 현대 휴대기기에서 적극적으로 사용되고 있다. 공용 규격으로는 CR123의 충전판인 RCR123이나 18650, 21700 등이 있다. 형태(원통형, 각형, 파우치형)에 따라 구분하기도 하고, 전해질, 양극재, 음극재의 재료 등에 따라 구분하기도 한다. 참고로 리튬 이온 전지의 리튬 함량은 낮은 편이다. 2000mAh 용량을 가진 18650 리튬 ..

니켈 카드뮴 전지(Ni-Cd, 니카드)는 일상생활에서 접할 수 있는 2차 전지의 주류를 차지한 적이 있었으나 지금은 저용량에 중금속에 의한 환경문제 때문에 건전지가 대체할 수 있는 AA, AAA 사이즈급에서는 거의 사장된 상태이며 UPS나 일부 실내 무선전화기에나 쓰이는 정도다. 2021년 현재 AA, AAA 사이즈의 니켈 카드뮴 전지는 드물고 배터리팩 상태로 주로 팔린다. 물론 굳이 AA 사이즈를 구하겠다면 팩을 사서 분해하면 된다. 니켈 카드뮴 전지는 납 축전지에 이어 두번째로 발명된 이차 전지이다. 1899년에 발명됐다. 빌딩의 비상대피로 유도등 안에는 니켈카드뮴 전지가 조명용으로 들어간다. 한번 충전해 놓고 오랜 시간 사용하지 않고 버티다가 언제 올지 모르는 정전 시 비상유도 등에 불을 켜는 용도..

붐 슈퍼소닉의 XB-1 시험용 기체는 약 1천172km/h 속도로 비행을 마쳤다. 이는 마하 0.95에 해당해 음속에 약간 못 미치는 속도다.  이번 시험 비행은 약 8천986m의 고도에서 실시됐다. 지난 번 10번째 시험비행에서도 XB-1은 같은 속도로 날았으나 이번 테스트는 훨씬 낮은 곳에서 이뤄져 기압이 훨씬 높았다. 회사 측은 앞으로 이 항공기가 음속 장벽을 돌파하더라도 공기 밀도가 적은 훨씬 더 높은 고도에서 비행할 예정이기 때문에, 다시는 이번 비행처럼 극한의 상황을 경험하지 못할 것이라고 성명을 통해 밝혔다. 음속 바로 아래인 시속 970~1,450km 천음속(transonic)의 속도로 낮은 고도에서 비행하며 기체에 부담을 주는 것은 기체의 견고한 품질과 더 높은 속도에서도 제어가 가능하다..