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생활 속 과학 & 기술55

전자레인지가 음식을 데우는 원리 – 전자파와 분자 운동 1. 전자레인지 사용과 일상 관찰 전자레인지는 현대 가정에서 가장 흔히 사용하는 주방 가전 중 하나다. 음식을 전자레인지에 넣고 버튼을 누르면 짧은 시간 안에 음식이 뜨겁게 데워지는 현상을 볼 수 있다. 이 과정은 단순히 전기가 열로 바뀌는 것만이 아니라, 전자파를 이용한 물 분자 운동과 열 발생이라는 과학적 원리에 기반한다. 즉, 전자레인지 작동 원리는 생활 속에서 쉽게 관찰할 수 있는 물리적·화학적 과정의 대표적 사례다. 2. 마이크로웨이브와 전자파 원리 전자레인지는 약 2.45GHz의 "마이크로웨이브(microwave)"를 발생시키는 장치이다. 마이크로웨이브는 음식 속 극성 분자, 특히 물 분자를 빠르게 회전시키고 진동하게 만든다. 물 분자가 회전하면서 주변 분자와 마찰을 일으키고, 이 과정에서 .. 2025. 9. 1.
냉장고 냄새 제거의 과학 – 베이킹소다와 활성탄 1. 냉장고 냄새와 일상적 관찰냉장고는 식품을 신선하게 보관하지만, 오래되거나 다양한 음식이 섞이면 특유의 냄새가 발생한다. 음식 냄새는 주로 단백질, 지방, 유기산이 분해되면서 발생하는 휘발성 화합물 때문이며, 이 냄새가 냉장고 내부를 돌아다니면서 불쾌감을 준다. 이런 냄새 문제를 해결하기 위해 우리는 베이킹소다, 활성탄 같은 재료를 사용하는데, 이는 단순한 생활 팁이 아니라 화학적 흡착과 탈취 원리에 기반한 생활 속 과학이다. 2. 베이킹소다의 화학적 탈취 원리베이킹소다(탄산수소나트륨, NaHCO₃)는 약염기성을 가지고 있어 산성 냄새를 중화하는 성질이 있다. 냄새 분자는 대부분 휘발성 산성 또는 염기성 화합물이며, 베이킹소다는 이들을 화학적으로 반응시켜 무취 물질로 변환한다. 또한, 베이킹소다는 다.. 2025. 9. 1.
무선 충전이 되는 과학적 원리 – 전자기 유도와 코일 과학 1. 무선 충전과 일상적 관찰스마트폰, 스마트워치, 전동칫솔 등 케이블 없이 충전되는 기기를 사용하면서 우리는 무선 충전 기술을 쉽게 경험한다. 충전 패드 위에 기기를 올리면 배터리가 자동으로 충전되지만, 단순히 전기가 케이블로 전달되는 것이 아니라 전자기장을 이용한 에너지 전달 과정이 이루어진다. 따라서 무선 충전 현상은 생활 속에서 관찰할 수 있는 전자기 유도와 전력 전달 원리의 대표적 사례이다. 2. 전자기 유도 원리무선 충전은 전자기 유도(Electromagnetic Induction) 원리를 기반으로 한다. 충전 패드 내부의 송신 코일이 교류 전류를 흐르게 하면, 그 주위에 "변화하는 자기장(magnetic field)"이 형성된다. 수신 코일이 있는 기기가 자기장 안에 놓이면, 자기장의 변화.. 2025. 9. 1.
LED 전구가 형광등보다 효율적인 이유 – 발광 다이오드와 전력 과학 1. LED 전구와 형광등 사용 현황현대 가정과 사무실에서 조명을 바꿀 때, 우리는 형광등보다 LED 전구가 더 밝고 전기를 적게 소비한다는 사실을 쉽게 경험한다. 같은 밝기에서도 LED 전구는 소비 전력이 낮아 전기 요금을 줄일 수 있고, 발열도 적다. 이러한 효율 차이는 단순한 기술 발전 때문이 아니라, LED 전구의 발광 원리와 전력 변환 과정이 형광등과 근본적으로 다르기 때문이다. 즉, LED 조명 효율의 비밀은 생활 속에서 관찰할 수 있는 전기 및 광학 과학으로 설명할 수 있다. 2. 발광 다이오드(LED) 원리LED 전구는 "발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)"를 사용한다. 전류가 LED 칩을 통과할 때, 전자가 반도체 내에서 정공(hole)과 결합하면서 에너지가 빛.. 2025. 9. 1.
겨울철 정전기가 잘 생기는 이유 – 전자, 건조, 마찰 과학 1. 겨울철 정전기 현상과 일상 관찰추운 겨울, 옷을 벗거나 문손잡이를 잡을 때 “찌릿”하고 전기가 통하는 느낌을 종종 경험한다. 손끝에서 작은 불꽃이 튀거나 머리카락이 솟는 등 눈에 보이는 현상도 나타난다. 이런 정전기는 단순한 계절적 불편이 아니라, 전자 이동과 전하 축적이라는 물리적 과정에서 비롯된다. 즉, 겨울철 건조한 환경에서 쉽게 발생하는 정전기는 생활 속에서 경험할 수 있는 전기 현상의 대표적 사례다 2. 마찰에 의한 전자 이동 정전기는 주로 마찰(friction)로 발생하는 전하 이동에서 시작된다. 겨울철 옷이나 카펫, 플라스틱 소재 등 서로 다른 물질이 접촉하고 떨어질 때, 전자(electron)가 한쪽으로 이동한다. 이 과정에서 한 물체는 음전하, 다른 물체는 양전하를 띠게 된다. 예를.. 2025. 9. 1.
김치가 발효되는 원리 – 젖산균과 발효 과학 김치가 떨어져 지인에게 얻어 왔다. 한쪽 자르려고 도마에 놓았는데 김치 속이 너무 많다. 결혼 전에는 김장 때 제대로 들여다보지도 않았는데... 결혼하고 나니 시어머니 시할머니 층층시하에서 김장을 해야했다. 두 분 모두 내게는 크게 기대가 없으셨기에 잔심부름만... 속을 많이 넣고 치대는 날 보고, 속이 모자라니 적게 넣으라고 말씀하시며 덧붙이신 말씀이 할머니가 돌아가시고도 김치를 먹을 때 마다 생각나고 공감이 된다. "속이 너무 많으면, 먹을 때 무셔~(무서워)" 1. 김치 발효와 일상적 관찰 한국의 대표 음식인 김치는 담그고 나서 일정 시간이 지나면 독특한 신맛과 향을 가지게 된다. 김치를 만들고 냉장고나 상온에서 숙성하면, 처음에는 채소의 신선한 맛이 느껴지지만, 시간이 지나면 톡 쏘는 신맛과.. 2025. 9. 1.
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