<div><br></div> <div>으어어.. 갑자기 플젝 일이 마구 떨어져서 글을 못썼네요 ㅠㅠ</div> <div><br></div> <div>지난 번에 댓글 달아주신 분 중에 몇몇 질문에 대해서 답변 달아드립니다~~</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><font size="4"><b>지우개나 분필같은 물질들은 왜 한 번 떨어지면 다시 붙지 못하나요?</b></font></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>이 질문의 정확한 답변은 기계공학과 고체역학을 들으시면 확실하게 아실 수 있습니다.</div> <div><br></div> <div>아래 그래프는 알루미늄 합금의 Stress-Strain 커브입니다.</div> <div><br></div> <div><img src="http://www.nims.go.jp/apfim/gif/NanoAl_Fig1.gif" alt=""></div> <div><br></div> <div>이게 뭘 의미하냐 하면요...</div> <div><br></div> <div>x축(strain)은 특정 힘을 받았을 때 물질이 늘어나는 길이</div> <div><br></div> <div>y축(stress)는 이 때 가해지는 힘을 그 물질의 단면적으로 나눈 것을 의미합니다.</div> <div>그냥 쉽게 물질에 가해지는 힘이라 보시면 되요.</div> <div><br></div> <div>그러면 그래프를 다시 봐볼까요? (빨간색에 집중해볼께요)</div> <div><br></div> <div>(0, 0)에서부터 보시면 힘이 늘어날수록(y축이 증가할수록) 늘어나는 길이가 정비례 관계로 길어지는 것을 볼 수 있죠?</div> <div><br></div> <div>이 것을 탄성이라고 합니다. </div> <div><br></div> <div>질문에서 나온 지우개를 예로 들어볼께요.</div> <div><br></div> <div>지우개를 쭉 늘리면 늘어나긴 하죠? 근데 끊어지기 전에 지우개를 놓으면? <span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">지우개는 원래 모양을 돌아갑니다.</span></div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;"><br></span></div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">이렇게 힘이 가해져도 그 힘에 비례해서 늘어나고 힘이 없어지면 원래 자신의 상태로 돌아가려는 구간을 의미해요.</span></div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;"><br></span></div> <div><br></div> <div>자~ 그럼 그 다음!</div> <div><br></div> <div>갑자기 그래프라 평행합니다.</div> <div><br></div> <div>이게 뭔 말이냐 하니.... 1200MPa에서 힘을 더 줬는데 힘이 가해지지가 않아요... </div> <div><br></div> <div>왜 힘이 가해지지 않냐하면요. 힘을 가하는 즉시 지우개가 늘어나버렸거든요..</div> <div><br></div> <div>좋은 예가 엿입니다. (아... 표현이 좀 이상한데 ㅠㅠ)</div> <div><br></div> <div>엿을 쭈우우욱~~ 늘린다고 고무줄처럼 엿에 텐션이 생기지 않죠?</div> <div><br></div> <div>왜냐면 힘을 주는대로 엿이 늘어나버리니깐요 ㅠㅠ</div> <div><br></div> <div>이런 구간이 이 구간입니다.</div> <div><br></div> <div>이 구간의 특징은요. 더 이상 원래 상태로 돌아가지 못해요.</div> <div><br></div> <div>원래 상태로 돌아가기엔 이미 너무 멀리와버린거죠.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>자. 그럼 마지막!</div> <div><br></div> <div>그러다가 그래프가 퉁.. 하고 끊겨버리는데요.</div> <div><br></div> <div>이 부분에서 물질이 파괴된 것입니다.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>어떤 물질이든 항상 이 그래프를 따르게 되요.</div> <div><br></div> <div>차이는 각 구간이 어느 위치에 있냐 하는거죠.</div> <div><br></div> <div>그럼 다른 예를 하나 보여드릴께요.</div> <div><br></div> <div>아래 그래프는 요즘 신소재로 많이 쓰이는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic, 탄소섬유 강화 플라스틱)의 Stress strain curve입니다.</div> <div><br></div> <div><img src="http://www.tech.plym.ac.uk/sme/mats324/figures/A1_figure_1.jpg" alt=""></div> <div><br></div> <div>어.... 위에서 설명한 두 번째 구간이 없네요...</div> <div><br></div> <div>왜냐!!!</div> <div><br></div> <div>이 아이의 특징은 알루미늄보다 훨씬 강하지만, 늘어나는 성질이 없기 때문이예요.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>이에 대해서 조금 썰을 풀어보자면...</div> <div><br></div> <div>요즘 비행기에 많이 넣고 싶어하는 물질이 이 CFRP입니다.</div> <div><br></div> <div>근데 솔직히 좀.. 쓰기가 그래요 ㅠㅠ</div> <div><br></div> <div>왜냐하면 알루미늄 같은 금속의 경우에는 위에서 설명한 두 번째 구간이 있거든요</div> <div><br></div> <div>완전히 부서지기 전에 징조가 보입니다. (두 번째 구간)</div> <div><br></div> <div>그러면 그 때 체크하고 바꿔주면 되죠.</div> <div><br></div> <div>근데 카본 플라스틱은 구간이 없으니깐 파쇄되기 전에 징조를 알아볼 수 없겠죠?</div> <div><br></div> <div>그니깐.... 얘가 못견디가가 걍 톡! 뿌러져버립니다.</div> <div><br></div> <div>비행기가 날다가 징조없이 뿌러지면.... 아.... ㅠㅠ </div> <div><br></div> <div>그래서 마구 쓰기 너무 난감한 물질이예요.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>요즘엔 카본 섬유에 전기가 흐르는 성질을 이용해서 전기를 흘려주다가</div> <div><br></div> <div>카본 섬유가 한올 한올 끊어지기 시작하면 전기가 안흐르거나 덜 흐를꺼니깐</div> <div><br></div> <div>그 순간을 캐치해서 대처하는 방법이라던지.... </div> <div><br></div> <div>뭐... 이런 저런 기술이 연구 또는 사용되긴 하지만</div> <div><br></div> <div>솔직히 공학자 입장에서는 좋은데 마구 쓰기에는 신뢰도 측면에서 불안한 물질이긴 합니다.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>자. 그럼 다시 질문으로 돌아가서!</div> <div><br></div> <div>왜 한 번 떨어지면 다시 붙이 못하느냐!</div> <div><br></div> <div>결국 그래프의 끝 점에 도달한 것입니다.</div> <div><br></div> <div>그럼 좀 더 원론적으로 들어가볼까요?</div> <div><br></div> <div>왜 저런 그래프가 그려니냐 이겠죠?</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>저런 그래프가 그려지는 이유는 결국 분자(또는 원자) 간의 결합 때문입니다.</div> <div><br></div> <div>그리고 분자<span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">(또는 원자)</span><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">간의 결합은 전자기력과 만유인력에 의해 결정되죠.</span></div> <div><br></div> <div>그래프의 첫 번째 단계의 경우에는 분자와 분자끼리의 거리를 힘으로 늘리고자 했을 때,</div> <div><br></div> <div>그 힘보다 서로 끌어당기려고 하는 힘이 더 큰 것입니다.</div> <div><br></div> <div>그러니깐 힘이 없어지면 원래 자기끼리 놀고 먹던 시절로 돌아가려고 하는 것이죠.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>근데 더 힘을 가해주면?</div> <div><br></div> <div>지들끼리 놀고 먹던 시절 다 갔습니다 ㅠㅠ</div> <div><br></div> <div>가까워지고 싶어도 가까워질 수 없는 사이가 된거죠 ㅠㅠ (안생겨요)</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>근데 더 힘을 가해주면?</div> <div><br></div> <div>안녕.... 이제 분자(또는 원자)간의 힘으로 견딜 수 없는 순간이 다달은 것입니다.</div> <div><br></div> <div>그럼 이제 안녕... 완전히 떨어져 나가면서 짜이찌엔..</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>자! 여기서 잠깐!! </div> <div><br></div> <div>제가 계속 번거롭게 분자(또는 원자)라고 썼는데요.</div> <div><br></div> <div>그 이유는 금속성 물질과 일반적인 물질은 분자(또는 원자) 사이의 결합이 다르기 때문입니다.</div> <div>(이거 화학1에 나오는 내용 맞나요? 공통 과학인가?)</div> <div><br></div> <div>금속성 물질의 경우엔 각 금속의 원자끼리 서로 결합되어 있는 구조입니다.</div> <div><br></div> <div>그리고 각 원자끼리 전자를 공유하죠. </div> <div><br></div> <div>그니깐요... 흠.... 전자막이라고 해야 될까요? 그런 것이 물질을 둘러싸서 코팅제처럼 역할하게 됩니다.</div> <div><br></div> <div>그러다보니 힘을 줘서 당겨도 원래 상태로 돌아가려는 성질이 강하고 쭉쭉 늘어나는 것이죠~</div> <div><br></div> <div>근데 일반 분자 결합 물질의 경우에는? </div> <div><br></div> <div>이런 식으로 서로 공유하는 전자가 없습니다. </div> <div><br></div> <div>결국 서로를 붙잡고 있는 것은 분자 간의 힘 밖에 없는 것이죠.</div> <div><br></div> <div>그래서 CFRP 같은 성향이 잘 나타나게 되는 것입니다~~~</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>자!! 그럼 끊어진 다음엔요??</div> <div><br></div> <div>그리고 다시 못 붙게 됩니다. (많은 물질들이)</div> <div><br></div> <div>왜냐! </div> <div><br></div> <div>이미 억지로 떼어 놓은 두 물질을 다시 붙이려면 그에 합당한 에너지가 필요하니깐요.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>어? 근데요... 제가 분필을 뿌러트린 힘은 제 손으로 충분히 줄 수 있는 힘인데요...</div> <div><br></div> <div>붙이는 힘은 왜 그렇지 않아요?</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>그건 이제 엔트로피 개념까지 들어가야 겠네요 ㅎㅎ</div> <div><br></div> <div>이 세상에 모든 일은 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행하도록 설계되어 있습니다.</div> <div><br></div> <div>그리고 강제로 그 반대 방향으로 뭔가를 하려고 하면 에너지가 필요하죠.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>즉! 분필을 부러트리는 행위는 엔트로피가 높아지는 방향의 행위입니다.</div> <div><br></div> <div>자연스러운 행위이기 때문에 낮은 에너지가 있어도 되죠.</div> <div><br></div> <div>하지만 분필을 다시 붙이는 행위는?</div> <div><br></div> <div>이 행위는 엔트로피가 낮아지는 방향의 힘입니다.</div> <div><br></div> <div>그니깐 추가적으로 더 많은 힘이 들게 되죠!!</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>어느 정도 이해가 되셨나요? ㅎㅎ</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><b><font size="5">그럼 이쯤에서 짧은 썰!!</font></b></div> <div><br></div> <div><font size="4"><b>사람이 맛을 느끼는 건 짠맛, 쓴맛, 신맛, 단맛이라는데 어떻게 다양한 맛을 느낄수있는거에요?</b></font></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>흠... 우리가 흔히 교과서에서 맛지도라고 배우는게 틀린 것은 아시죠?</div> <div><br></div> <div><img src="http://c.ask.nate.com/imgs/knsi.php/293411/2/2.jpg" alt=""></div> <div><br></div> <div>사실 위에 있는 맛지도가 틀렸다는 것은 집에서 간단한 실험만 해봐도 알 수 있습니다.</div> <div><br></div> <div>레모나 혀 끝으로 먹는다고 신 맛이 안느껴지는게 아니죠 ㅎㅎ</div> <div><br></div> <div>사실 맛을 느끼는 기관은 혀 전체에 퍼져있습니다. </div> <div><br></div> <div>그럼 도대체 그 기관에서 어떻게 다양한 맛을 느끼느냐!!</div> <div><br></div> <div>음... 사실 이건 제 전공 분야가 아니라서 ㅎㅎ </div> <div><br></div> <div>대학교 1학년 때 일반 생물학 시간에 배운 바에 따르면 혀에 맛을 느끼는 신경이 있고,</div> <div><br></div> <div>그 신경에서 특정 자극이 오면 이를 칼륨 펌프(?)를 통해 전기적인 신호로 바꿔서 뇌로 보내고</div> <div><br></div> <div>이 신호를 해석해서 그 맛을 느끼게 되는 것입니다.</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>그럼 이 신호 중에 하나만 잘못되어도? 우린 미각을 잃어버리는 것이죠.</div> <div><br></div> <div>예를 들어 혀에 맛을 느끼는 신경이 선천적으로 없는 사람이 있다!</div> <div><br></div> <div>라고 하면 태어나서부터 맛을 모르겠죠.</div> <div><br></div> <div>신경은 존재하지만 뇌까지 연결된 전선(신경)에 문제가 있다!</div> <div><br></div> <div>라고 하면 혀에선 뭔가 신호가 계속 가지만 중간에 신호는 Lost ㅠㅠ</div> <div><br></div> <div>결국 맛을 느끼지 못하겠죠.</div> <div><br></div> <div>이번엔 뇌에서 신호 처리를 잘못한다고 해봅시다.</div> <div><br></div> <div>짠맛 신호를 어느 순간 단 맛으로 해석하기 시작했다!</div> <div><br></div> <div>이러면.... 소금을 설탕처럼 퍼먹다가 나트륨 중독으로 죽을껍니다. ㅠㅠ</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>혹시 혀돌기에서 어떤 기작이 일어나서 맛을 느끼는 것인지 궁금하신 것이라면...</div> <div><br></div> <div>다른 분 댓글로 답변 부탁드려요 ㅠㅠ</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div> <div><font size="4"><b>감칠맛은 진짜 5번째 맛으로 판명난 것인가요?</b></font></div></div> <div><font size="4"><b><br></b></font></div> <div> <div>제가 알기론 5번째 맛이라고 주장한 것은 감칠맛이라는 것을 발견한 일본의 학자입니다.</div> <div><br></div> <div>일본(이나 한국)에서의 국물맛 연구를 하다가 다시마 추출물에서 감칠맛을 발견하면서</div> <div><br></div> <div>그렇게 주장을 했다고 알고 있는데요.</div> <div><br></div> <div>판명이 났다기 보다는... 주장이 아닐까 싶습니다. (자세히는 모릅니다 ㅠ)</div> <div><br></div></div> <div>사실 서양의 경우에는 감칠맛이라는게 잘 없죠... ㅎ</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>우어어어....</div> <div><br></div> <div>쓰는데 한 시간 정도 걸렸네요 ㅎㅎ 오늘은 여기까지!!</div> <div><br></div> <div>혹시 내용 중에 수정되어야 할 부분, 틀린 부분이 있다면 </div> <div><br></div> <div>적극적으로 코멘트 부탁드립니다~~~~~</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>지식은 공유되어야 하니깐요 ㅎㅎ</div> <div><br></div> <div><br></div> <div>그럼~~</div> <div><br></div> <div>2교시를 위해서 다른 질문도 부탁드려요~~~~</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>굿나잇 ^^ (여긴 자정이랍니다 ㅎㅎ)</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div>