잡학다식한 과학 이야기
우리가 어린 시절부터 가까이해온 비누 거품은 단순한 장난감처럼 보인다. 그러나 그 표면에 나타나는 무지개빛은 결코 단순한 현상이 아니다. 마치 빛이 얇은 막 위에서 춤을 추듯 다양한 색깔이 나타났다가 사라지는 현상은, 사실 물리학의 핵심 개념인 ‘빛 간섭(interference)’이 만들어낸 결과다. 비누 거품은 육안으로 볼 수 없을 만큼 얇고 섬세한 막 구조를 갖고 있으며, 그 안에서 빛은 반사되고 … 더 읽기
최근 누리호가 다시 성공적으로 발사되면서, 한국 우주 기술이 새로운 단계로 진입하고 있다. 동시에 전 세계에서는 스페이스X의 스타링크(Starlink)가 수천 기의 인공위성을 저궤도에 배치하여 거대한 인터넷 네트워크를 구축하고 있다. 두 기술 모두 인공위성을 다룬다는 공통점을 지니지만, 실제 목적과 구조, 세계관은 완전히 다르다. 누리호는 한국이 독자 개발한 발사체로 관측·연구용 위성을 궤도에 올리는 기술을 상징한다. 반면 스타링크는 지구 전체를 … 더 읽기
한여름 낮, 도로를 바라보면 마치 아스팔트 위에서 열기가 일렁이며 피어오르는 듯한 모습을 볼 수 있다. 멀리서는 도로 위가 젖어 보이기도 하고, 자동차가 지나가면 그림자가 물결처럼 흔들리며 보인다. 많은 사람들이 이를 단순히 ‘더워서 생기는 현상’ 정도로 생각하지만, 실제로는 빛이 굴절되는 방식이 달라져 나타나는 신기루(미라지) 효과다. 지면과 그 위 공기층의 온도 차이가 커지면 공기의 밀도와 굴절률이 달라지고, … 더 읽기
우리는 매일 비누를 쓰지만, 비누가 왜 때를 지울 수 있는지 깊이 생각해본 적은 많지 않다. 물만으로는 잘 지워지지 않는 기름때가 비누와 만나면 쉽게 떨어지는 이유는 무엇일까? 답은 비누 속에 숨은 계면활성제라는 분자 구조와 ‘물과 기름을 이어주는 과학적 연결고리’에 있다. 이 연결 덕분에 비누는 물이 침투할 수 없는 기름막을 분해하고, 때를 작은 조각으로 나누어 물속으로 끌어낸다. … 더 읽기
우주는 무수한 행성들로 이루어져 있지만, 그중 인류의 관심을 가장 많이 받는 대상은 언제나 ‘화성’이다.붉은 색을 띤 이 작은 행성은 지구와 전혀 다른 세상처럼 보이지만, 실제로는 태양계에서 지구와 가장 많은 공통점을 지닌 행성이기도 하다. 하루의 길이, 계절의 변화, 극지방의 얼음, 대기 순환 구조 등은 놀라울 만큼 지구와 닮아 있다. 이러한 유사성은 단순한 호기심을 넘어, 인류의 미래 … 더 읽기
우리가 일상에서 당연하게 경험하는 낮과 밤, 그리고 계절의 변화는 사실 매우 정교한 우주적 운동의 결과이다. 이러한 자연의 리듬을 이해하기 위해서는 행성의 두 가지 기본적인 운동인 자전과 공전을 정확히 아는 것이 필요하다. 자전은 행성이 자기 축을 중심으로 스스로 회전하는 운동이며, 공전은 항성을 타원 궤도로 도는 운동이다. 이 단순한 두 움직임이 시간의 흐름과 기후의 구조, 생명 활동의 … 더 읽기
전기차와 수소차는 모두 “전기모터로 움직이는 자동차”라는 공통점을 가진다. 하지만 전기를 어디에 저장하는가, 어떻게 만들어 쓰는가에서 결정적인 차이가 난다. 전기차는 전기를 배터리에 충전해 두고 필요할 때 사용하는 방식이고, 수소차는 저장된 수소를 연료전지 안에서 산소와 반응시키며 전기를 즉석에서 만든다. 즉, 전기차는 ‘전기 저장형’, 수소차는 ‘전기 생산형’ 자동차다. 이 글에서는 두 기술의 구조와 원리, 장단점, 그리고 어떤 환경에서 … 더 읽기
수소차는 전기를 직접 충전하는 전기차와 달리, 수소를 연료로 사용해 전기를 만들어내는 자동차다. 겉보기에는 새로운 개념처럼 보이지만, 그 핵심 원리는 과학 교과서에서 배우는 전기분해와 그 역반응에 기반한다. 수전해는 물에 전류를 흘려 수소를 생산하는 기술이며, 이 과정은 수소차가 사용하는 연료의 출발점이 된다. 이후 연료전지에서는 이 수소가 다시 반대로 반응하여 전기를 생성한다. 즉, 수전해와 수소차는 하나의 순환 구조로 … 더 읽기
전지는 단순히 전기를 저장하는 상자가 아니다. 그 내부에서는 눈에 보이지 않는 화학 반응이 일어나며, 전자가 이동하고 이온이 움직인다. 특히 이차전지(secondary battery)는 한 번 쓰고 버리는 1차전지와 달리, 전류의 방향을 바꿔 다시 충전할 수 있다. 이 놀라운 현상은 사실 전기분해의 역반응으로 설명된다. 즉, 충전할 때는 외부 전류로 화학 반응을 강제로 되돌리고, 방전할 때는 그 반응이 스스로 … 더 읽기
물질이 전기로 분해된다는 것은 오늘날에는 당연하게 느껴지지만, 19세기 초에는 매우 신비한 현상이었다. 전류를 흘리면 물이 수소와 산소로 나뉘고, 금속 이온이 전극에 달라붙는 과정은 마치 연금술 같았다. 이 현상의 비밀을 수학적으로 풀어낸 사람이 바로 영국의 과학자 마이클 페러데이이다.그는 전기와 화학 반응 사이에 일정한 ‘비례 관계’가 존재함을 밝혀내며, 전기화학의 기초 법칙을 세웠다. 이 법칙은 오늘날 전지, 전기도금, … 더 읽기