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드론이 하늘을 나는 원리 – 자이로스코프와 센서 1. 드론의 비행 원리와 기본 구조드론은 멀티콥터 형태가 일반적이며, 프로펠러(rotor)와 모터, 배터리, 제어 시스템으로 구성된다. 드론이 하늘로 떠오를 수 있는 기본 원리는 "추력(thrust)"과 "중력(gravity)"의 상호작용에 있다. 모터가 프로펠러를 회전시키면 공기가 아래로 밀리면서 반작용으로 드론이 위로 상승한다. 이때 드론의 안정적 비행을 위해서는 각 프로펠러의 회전 속도를 정밀하게 제어해야 한다. 단순히 회전만으로는 드론이 수평으로 이동하거나 특정 방향을 유지할 수 없으며, "자이로스코프(gyroscope)와 가속도 센서(accelerometer)"가 핵심 역할을 수행한다. 이러한 센서들은 드론의 위치와 각도를 실시간으로 측정하고, 모터 회전 속도를 조절하는 제어 신호를 제공하여 드.. 2025. 9. 13.
건전지는 왜 시간이 지나면 액이 새는가? – 전해질과 부식 1. 건전지의 구조와 전해질의 역할건전지는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 대표적인 전기화학 장치다. 내부에는 양극(positive electrode), 음극(negative electrode), 그리고 "전해질(electrolyte)"이 존재한다. 전해질은 양극과 음극 사이에서 이온을 이동시켜 전류가 흐르도록 돕는 매개체 역할을 한다. 일반적인 알카라인 건전지의 경우, 수산화칼륨(KOH)과 같은 알칼리성 전해질이 사용된다. 이러한 전해질은 높은 전도성을 제공하지만, 동시에 화학적으로 부식성이 강하여 금속 외피와 내부 물질을 점진적으로 손상시킬 수 있다. 시간이 지남에 따라 전해질이 안정성을 잃고 내부 압력이 높아지면 건전지 표면의 미세한 틈을 통해 누출이 발생할 수 있다. 따라서 건전지에서 나타나.. 2025. 9. 12.
와이파이가 벽을 통과하면 약해지는 이유 – 전자파와 전파 감쇠 주말, 도서관을 다녀왔다. 도서관 밖, 열람실 가장 가까운 벤치에 동네 꼬마들이 삼삼오오 모여 앉아 모바일게임을 하고 있었다. 게임에서 졌는지 갑자기 단체로 소리를 지르자, 창문이 열리더니 사서 선생님이 주의를 주셨다. 하지만 아이들은 급히 입은 다물었지만 자리를 떠날 생각이 없다. "요 꼬맹이들... 와이파이가 찾아 준 자리라 오늘 사서 선생님 열 좀 받으시겠네...ㅎㅎ"와이파이가 얼마나 우리 일상에 자연스럽게 스며들었는지 알 수 있다. 그런데 이렇게 편하게 잡히는 와이파이 신호도, 벽이나 구조물 앞에서는 생각보다 쉽게 약해진다. 오늘은 바로 이 이유, 즉 와이파이가 벽을 통과할 때 신호가 약해지는 과학적 원리를 살펴보려 한다. 1. 와이파이 전파의 본질과 전자파 특성와이파이 신호는 "전자파(el.. 2025. 9. 12.
양파를 썰면 눈물이 나는 이유-황화합물의 작용 1. 양파 속 황화합물의 정체 주방에서 양파를 썰다 보면 눈물이 흘러 불편함을 겪는다. 이는 단순한 감정적인 반응이 아니라 양파 속에 들어 있는 황화합물 때문이다. 양파 세포가 칼에 의해 파괴되면 세포 내 효소가 방출되고, 이 효소가 황 성분과 반응하면서 "프로판티알-S-옥사이드(thiopropanal S-oxide)"라는 휘발성 자극 물질이 생성된다. 이 화합물은 쉽게 기화하여 공기 중으로 퍼지고, 코와 눈 점막에 닿아 강한 자극을 준다. 결국 눈은 이를 외부 침입자로 인식해 보호 반응으로 눈물을 흘리게 된다. 즉, 눈물이 나는 이유는 양파가 가진 독특한 화학 반응 때문인 것이다. 2. 자극 물질이 눈에 닿는 과정양파에서 발생한 황화합물은 매우 작은 분자라서 공기 중으로 빠르게 확산된다. 우리가 양파.. 2025. 9. 11.
아침에 기지개를 켜면 시원한 이유 – 근육 이완과 혈류 순환 괜히 기운이 나지 않고, 움츠러 드는 날이 있다. 피로가 쌓여 기분이 가라앉기도 하고, 졸음이 몰려올 때도 있다. 이럴때, 밝은 햇살이 드는 테라스로 나가 온몸을 시원하게 펴고 나면, 신체의 긴장이 풀리고 막현던 에너지가 흐르는 듯한 상쾌함으로 기분까지 전환되는 경험할 수 있다. 오늘은 기지개가 우리에게 어떤 효과를 주는지에 대해서 알아보기로 하자. 1. 기지개와 근육의 생리학적 작용아침에 일어나면 본능적으로 기지개를 켜는 행동을 하게 된다. 이 단순한 동작은 신체의 근육과 관절을 깨우는 중요한 생리학적 과정이다. 기지개를 켤 때 팔, 다리, 척추 주변의 큰 근육들이 동시에 늘어나며 근육 섬유가 이완된다. 근육은 수축과 이완을 반복하면서 혈액을 순환시키는 펌프 역할을 한다. 특히 수면 동안 장시간 같은.. 2025. 9. 11.
전자레인지에서 금속 용기를 쓰면 안 되는 이유 – 전자파와 전기 스파크 어제 오후, 딸에게서 전화 한 통이 걸려왔다. 냉동실에 있던 밥을 전자레인지에 데우려고 넣었는데, 갑자기 "퍽!" 하는 소리와 함께 그릇이 깨졌다는 것이다. 놀랐을 딸을 진정시키고, 그릇과 밥은 그냥 버리고 편식(편의점 식사)하라고 말해주고 전화를 끊었다.그 순간, 어릴 적 제 경험 하나가 떠올랐다. 우리 집은 스테인리스(스덴)로 된 그릇을 많이 썼는데, 어느 날 아무 생각 없이 그 그릇을 전자레인지에 넣었던 것이다. 돌린 지 30초쯤 되었을까? 갑자기 뭔가 이상한 기운이 느껴져, 가까이 가보지도 못하고, 냉장고 옆에 붙어 서서 조마조마하게 지켜봤던 기억이 아직도 생생하다. 다행히 그땐 출력이 약했던지 불꽃이 튀거나 하는 일은 없었지만, 한동안 전자레인지를 사용할 때는 긴장하며 조심했던 기억이 난다. .. 2025. 9. 10.
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