과학 이야기

2. 미터 최초의 정의 : 지구 남북극방향의 지구둘레길이의 1/4천만 현재의 정의 : 진공에서 빛이 약 1/3억 초 동안 지나간 거리 변경사유 : 실측결과의 오차, 표준원기의 미세한 변화 3. 킬로그램 최초의 정의 : 4도의 온도에서 1리터의 물의 무게 현재의 정의 : 플랑크상수 기준으로 재정의 변경사유 : 압력조건따라서 달라질수 있음. 표준원기의 미세한 변화 4. 암페어 최초의 정의 : 진공에 1미터 떨어진 두 도체사이에 적용된 힘을 기준으로 정의 현재의 정의 : 전자가 가진 기본전하를 기준으로 재정의 변경사유 : 구현의 어려움 5. 캘빈 (섭씨 온도 + 273.15) 절대영도가 -273.15도가 된 건 샤를의 법칙으로 분자운동이 사라지는 구간을 계산함 최초의 정의 : 물의 녹는점(0), 끓는점(100)으로 1/100 2차정의 : 물의 상중점 기준 현재의 정의 : 볼츠만상수 기준 재정의 변경사유 : 동위원소비에 따라 변함

국제표준도량형의 이름이고, 미터법 제정시 가장 말빨이 강력했던 프랑스어 약자를 따서 SI단위라고도 한다. 미터법은 총 7가지의 도량형을 정의한다. 초, 미터, 킬로그램, 암페어(전류량), 캘빈(온도), 몰(분자량), 칸델라(밝기) 다만, 최초의 정의에서 오차가 많이 발견되어 최근에 그 기준을 바꿔 재정의하였다. 왜냐하면, 최초의 정의를 지키려고 한다면 현재의 쓰고 있는 익숙한 도량형이 완전히 바뀌어야하기 때문이다. 그래서, 현재쓰고 있는 도량형을 그대로 두고 절대 변하지 않을 기준으로 재정의 하는것을 선택하였다. 현재 재정의 한 기준은 숫자표기가 너무 길어져서 기준만 제시하고 정확한 숫자는 표기하지 않겟음 1. 초 최초의 정의 : 지구 1회 자전시간(하루)을 기준으로 1/86400 현재의 정의 : 세슘 133의 진동수를 기준으로 재정의 변경사유 : 달의 인력으로 인해 지구자전시간이 미세하게 느려짐 (동주기 자전때 설명한 내용)

차를 따를 때 주전자 주둥이를 타고 찻물이 주르륵 흘러내려 바닥을 적신 적이 있으신가요? 단순한 실수처럼 보이는 이 현상은 사실 유체역학의 유명한 난제 중 하나인 '티팟 효과(Teapot Effect)'입니다. ​액체가 표면에 들러붙으려는 '표면장력'과 앞으로 나아가려는 '관성'이 팽팽하게 겨루며 발생합니다. 유체의 속도와 주둥이 곡면 주변의 미세한 압력 변화 때문에 액체가 공중으로 떨어지지 못하고 외벽을 타고 역류하는 것입니다. ​세계적인 물리학자들도 이 일상의 불편함을 수학적으로 규명하기 위해 복잡한 방정식을 세우며 70년 가까이 연구를 이어왔습니다. 사소해 보이는 현상 속에 고도의 유체역학이 숨어있는 셈입니다.

지난번 기상학적 계절의 정의 소개하였는데 가을에 진입할뻔한 도시 하나를 소개하겠음 기상청 링크에서 동두천은 9월9일부터 일평균기온이 20도미만이 되었는데 다만, 실제로는 엑셀로 9일치 이동평균값을 계산해보면 날짜 평균기온 이동평균 6 21.8 19.97 7 21.8 19.58 11 18.0 20.12 6일부터 14일까지의 이동평균값이 20도미만에 도달하였으나... 17일부터 평균기온이 계속 높아지기 시작하여 11일부터 19일의 이동평균값이 20도를 다시 넘기기 시작하였음 만약 따뜻해지지 않았다면 6일로 선언할 뻔했지만 이후 날이 지속적으로 따뜻해져서 번복되었음 기상청 기준으로는 20도미만으로 내려가고 더 이상 20도를 넘기지 않을 때가 기준이기에 아직, 가을의 길은 멀다...

물에 손을 넣어도 손이 젖지 않는 '마른 물(Dry Water)'이 존재한다는 사실을 아시나요? ​마른 물은 성분의 95%가 진짜 물이지만, 겉모습은 흰 가루 형태를 띱니다. 미세한 물방울 표면을 실리카(모래 성분) 나노 입자가 코팅하여 물방울끼리 뭉치지 않고 서로 튕겨 나가게 만들기 때문입니다. ​손으로 만져도 물기가 전혀 묻어나지 않지만, 액체보다 기체를 엄청난 속도로 흡수하는 독특한 화학적 성질을 자랑합니다. ​이 마른 물은 이산화탄소를 효율적으로 포집해 기후 변화를 막거나, 위험한 화학 물질을 안전하게 보관·운반하는 미래형 친환경 소재로 크게 주목받고 있습니다.

오랜기간 동안 중화요리증후군의 원인으로 지목되어 연구가 진행되었으나 MSG의 독성을 입증하지 못했다. 오히려 소금보다 더 안전하다는것만 증명되였다. - 소금과 MSG의 독성 비교 독성의 대표수치로 LD50이 있는데 동물실험에서 절반의 실험군이 죽었을때의 투여무게이다. 소금 : 3g , MSG : 19.9g (1Kg쥐에 투여시) 즉 MSG가 6.6배 덜 위험하다 하지만 소금을 독으로 생각하지 않는이유는 60Kg성인기준 180g을 한꺼번에 먹어야 죽는데 그렇게 다량 섭취할일이 없기때문이다. MSG는 소금보다도 사용량이 더 적기 때문에 독성에 대해서는 더 안전하게 된다 - 맛집의 육수와 MSG와의 관계 MSG를 사용하지 않는다고 선전하며 고기, 채소, 해산물을 물에 넣어 끓여서 육수를 만드는데 이것은 화학적으로 따지면 MSG를 만드는 과정이다. 실제 조미료공장에서도 같은 작업을하고 있다. 다만 차이점은 육수는 끓여낸게 끝이지만 MSG는그걸 응축해서 가루로 만드는 과정을 거친다

세계에서 가장 단단하고 영원할 것 같은 다이아몬드도 불에 타서 공기 중으로 사라진다는 사실을 아시나요? ​18세기 화학자 앙투안 라부아지에는 거대한 돋보기로 태양빛을 모아 밀폐 용기 속 다이아몬드를 가열했습니다. ​실험 결과 다이아몬드는 흔적도 없이 타버렸고, 용기 안에는 오직 이산화탄소만 남았습니다. 이를 통해 다이아몬드가 흑연이나 연필심과 똑같은 '순수 탄소'라는 위대한 화학적 사실이 밝혀졌습니다. ​영원한 사랑을 상징하는 보석이 불을 만나면 기체로 변해 날아가 버리는 탄소 덩어리였던 셈입니다.

주기율표 : 원소들을 화학적 특성에 맞게 정리해 놓은 표 족 : 주기율표의 세로줄, 같은 화학적 특징을 가짐 주기 : 주기율표의 가로줄, 동일한 전자껍질수를 가짐 옥텟규칙 : 최외각 껍질에 전자8개가 채워져야 가정 안정한 상태라는 규칙 다만 전이금속이 나타나는 4주기부터는 최외각껍질이 확장되어 18 rule로 확장된다. 오비탈 : 주기율표의 모양을 설명한는 이론 각각의 오비탈에는 2개의 전자가 채워질수 있다. 1주기 : 1s오비탈로 2개의 전자만 들어간다. H,He 두 개의 원소만 있음 2,3주기 : s(2)p(6)의 8개의 최외각전자를 가짐. 4,5주기 : s(2)p(6)d(10)의 18개의 최외각전자를 가짐 6,7주기 : s(2)p(6)d(10)f(14)의 32의 최외각전자를 가짐

우리가 매일 숨 쉬는 산소는 눈에 보이지 않는 무색무취의 기체입니다. 하지만 산소를 영하 183도 이하로 냉각해 액체 상태로 만들면 선명한 하늘색 빛깔을 띱니다. ​더 놀라운 것은 액체 산소가 '자석'에 붙는다는 사실입니다. 산소 분자 내부의 홀전자가 특이한 구조를 이루어 자성을 띠기 때문입니다. ​강력한 자석 사이에 액체 산소를 흘려보내면 공중에 맺힌 채 자석에 착 달라붙는 신기한 현상을 볼 수 있습니다. ​늘 곁에 있어 평범해 보이는 기체가 사실은 푸른 빛깔과 자성을 품은 반전의 화학 물질이었던 셈입니다.

우주에서 가장 추운 곳은 지구에서 5,000광년 떨어진 '부메랑 성운'입니다. 이곳의 기온은 영하 272도로, 모든 분자의 운동이 멈추는 absolute zero(절대영도)보다 단 1도 높습니다. 흥미로운 사실은 이 성운이 빅뱅의 남은 열기인 '우주마이크로파배경'의 온도(영하 270도)보다도 더 춥다는 점입니다. 즉, 우주 공간 자체보다 더 차가운 자연 상태의 독보적인 냉동고인 셈입니다. 이 엄청난 추위의 원인은 성운 중심의 죽어가는 별이 가스를 초속 164km라는 무서운 속도로 뿜어내며 팽창하고 있기 때문입니다. 단열 팽창 원리에 의해 가스가 순식간에 식어버리면서 우주 전체에서 가장 독보적인 극한의 추위를 만들어냈습니다.