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과학156

거시세계와 미시세계의 구분에서 관측 가능과 불가능에 대해 2022년 개정된 교육과정에 따라 고등학생이 되면 배우는 통합과학 역시 변화가 있는데, 첫 단원의 제일 처음에 자연 세계를 크게 미시 세계와 거시 세계로 구분한다고 나옵니다. 여기서, 단순하게 미시 세계를 아주 작은 물체나 현상을 다루는 것으로, 거시 세계를 큰 물체나 현상을 다루는 것으로 구분하며 관측이 불가능하냐, 가능하냐 역시 하나의 기준으로 기술되어 있는데, 당연히 학생들은 이게 무슨 말인가 의아하게 받아들일 수밖에 없으며 미시 세계가 모여서 거시 세계를 이루는 것인데 이 역시 어떤 기준으로 구분이 되는지 의문점을 가질 수밖에 없습니다. 그래서 간략하게나마 여기 적어보려고 합니다. 거시 세계가 관측이 가능한 세계라고 설명하는 이유는 뉴턴운동법칙과 같은 고전 역학이 적용이 된다는 뜻으로 받아들이면 .. 2025. 3. 18.

속력이 빨라질수록 질량이 증가하는 이유 인류사를 통틀어 가장 천재가 누구냐 묻는다면 저는 아인슈타인을 꼽는데요, 물리 공부를 하다 보면 특수 상대성 이론을 접하게 되죠. 여기서 시간 팽창 (시간 지연), 길이 수축, 그리고 동시성의 상대성과 더불어 운동하는 물체의 질량 증가에 대해서 배우게 됩니다. 시간과 공간 역시 관찰자에 따라서 다르게 측정이 될 수 있는 것입니다. 사실 고교 물리학 과정에서 여기에 대해서 상세하게 배우기는 어렵고 발생하는 현상에 대해서만 알게 되는 경향이 있는데, 비교적 쉽게 이해할 수 있도록 설명을 적어보려고 합니다. 좀 더 상세하게 쓸 수 있겠지만 아래의 내용만으로도 좀 직관적으로 받아들일 수 있게 될 것입니다. 뉴턴의 운동 법칙, F=ma라는 식을 우선 봅시다. 단순하게 힘이 가해지면 가속도가 생기죠. 자, 그러면 .. 2025. 3. 11.

오존층이 있는 성층권 기온이 높이가 올라갈수록 상승하는 이유 대기가 존재하는 영역인 기권에 대해서 배울 때, 높이에 따른 기온의 변화를 기준으로 층상구조를 나타낸다고 배우는데요, 대류권은 지표에서 방출되는 에너지가 고도가 높아질수록 낮아지기 때문에 기온이 낮아지는 반면에 성층권에서는 오존층이 있어서 고도가 높아질수록 기온이 높아집니다. 여기서 조금 생각을 해보면, 지역마다 다르지만 성층권의 높이가 대략적으로 11km - 50km 구간이고, 오존층은 대략적으로 20 - 30km 구간에 존재한다고 배우면서, 오존층이 자외선을 흡수한다고 한들 어떻게 성층권 전체에서 높이에 따라 기온이 상승하는가에 대한 의문을 가질 수 있습니다. 오존층은 우리가 배우는 대로 20-30km에 집중적으로 분포하고 있으나, 실제로는 10-50km에 이르는 성층권 전체에 오존이 분포하고 있으.. 2025. 1. 24.

해수의 염류와 염분 (염분비 일정 법칙) 염류(鹽類, salts)지구계에서 수권은 97.47%의 해수와 2.53%의 담수(談水)로 이루어져 있는데요, 담수와 구별되는 해수의 특성을 하나 꼽자면 짠맛이 난다는 것입니다. 해수에서 짠맛이 나는 이유는 바로 염류 때문인데요, 염의 개념에 대해서 중학교 과학 과정에서는 제대로 배우지 않으므로 단순하게 소금이라고 생각을 하는 학생들도 더러 있습니다만 일단 지구과학에서 기본적으로 염류라는 것은 해수에 녹아 있는 여러 가지 물질이라고 이해를 하면 됩니다. 조금 더 나아가자면 사실 염(salt)이라는 것을 이해하려면 화학에서 배워야 하는데 산과 염기가 만나 생성되는 것이라고 간단하게 알고 넘어가도 되겠습니다. 지각(crust)의 강물이 흘러서 해양으로 유입이 되는데요, 이 과정에서 염류라는 것의 기원은 지각의.. 2024. 9. 22.

빛의 세기가 광합성에 미치는 영향 확인 실험 광합성량은 빛의 세기가 셀수록 일정 수준까지 증가를 하게 되는데요, 이를 실험을 통해 확인할 수가 있습니다. 우선 시금치나 검정말 등의 식물을 작게 뚫어내어 조각을 만듭니다. 그런 다음에 주사기에 잎조각들을 1% 탄산수소 나트륨 수용액과 함께 주사기에 넣은 다음에 잎 조각이 모두 가라앉을 때까지 피스톤을 당겨서 잎 조각 속의 공기를 빼내야 하는데요, 이는 잎 조각에 공기가 들어 있으면 공기의 부력으로 잎이 떠오르기 때문입니다. 뒤에 나올 실험의 내용이 잎 조각이 떠오르는 시간을 측정하는 것이기 때문인데, 뒤까지 다 확인해 보면 왜 잎 조각 속의 공기를 빼내야 하는지 쉽게 이해를 할 수 있습니다. 그리고, 여기서 탄산수소 나트륨수용액을 사용하는 이유는 잎 조각의 광합성에 필요한 이산화탄소를 공급하기 위해서.. 2024. 6. 14.

검정말을 이용한 광합성 산물 녹말 확인 실험 광합성은 식물이 빛에너지를 이용하여 이산화탄소와 물을 반응물(원료)로 양분인 포도당과 산소를 산물(생성물)로 만드는 것을 말합니다. 아래와 같이 화학반응식으로 나타낼 수가 있죠. 이산화탄소 + 물 + (빛에너지) → 포도당 + 산소 참고로 아래의 내용을 보면 좀 더 이해를 깊게 할 수가 있습니다. 2023.11.10 - [과학] - 광합성 세포호흡 산화환원 산화수로 설명 광합성 세포호흡 산화환원 산화수로 설명광합성과 세포 호흡의 산화와 환원을 산화수로 확인 광합성과 세포호흡은 우리 주변에서 흔하게 접할 수 있고, 많은 영향을 끼치고 있는 대표적인 산화 환원 반응 중의 하나입니다. 그리고, 이jcspirit.tistory.com 여기서 광합성의 산물로 포도당이 형성되는데, 포도당은 물에 잘 녹는 수용성 물.. 2024. 6. 13.

에나멜선과 네오디뮴 자석을 이용한 간이 전동기 원리 전류는 자기장을 만들게 되고, 자기장 속에서 전류가 받는 힘을 이용하는 것이 아래와 같은 전동기의 원리입니다. 2023.12.26 - [과학] - 전동기의 작동 원리 전동기의 작동 원리전동기 (Electric Motor) 자기장 속에서 전류가 흐르는 전선은 자기력을 받게 되는데요, 이를 이용한 것이 바로 전동기입니다. 조금 자세히 설명하자면, 자석 사이에 있는 코일이 전류가 흐를 때 회jcspirit.tistory.com 이 원리를 이용하면 간단하게 에나멜선과 네오디뮴 자석을 이용하여 간이 전동기를 제작할 수가 있는데요, 형태는 대략적으로 아래와 같이 되겠죠. 여기서, 전지를 연결하는 부분은 구리 등 전기가 흐를 수 있는 도체를 사용하면 되고요, 중요한 것은 에나멜선의 한쪽 끝은 피복을 반만 벗겨내고 .. 2024. 6. 13.

전류계와 전압계의 사용 방법 전류(I)의 세기와 전압(V)의 크기를 측정하기 위해 사용하는 도구가 전류계와 전압계인데요, 전기 회로에서는 아래와 같은 기호를 사용합니다. 이 전류계와 전압계를 어떻게 사용하는지 정리를 해보겠습니다. 중학교 2학년 수준에 맞게 작성되었다는 것을 참고하시면 되겠습니다. 그리고, 참고로 아래의 저항의 직렬연결과 병렬연결에 대한 글을 먼저 읽어보시면 이해에 도움이 될 수 있습니다. 2023.12.11 - [과학] - 저항의 직렬연결과 병렬연결 (Series and Parallel) 저항의 직렬연결과 병렬연결 (Series and Parallel)전압, 전류, 저항의 관계 저항이 일정하다면 전기 회로에 흐르는 전류의 세기는 전압이 클수록 크게 됩니다. 즉 일정한 저항 아래에서 전류의 세기는 전압에 비례합니다.. 2024. 6. 6.

의식적 반응과 무조건 반사 경로 정리 감각 기관에서 자극을 받아들이면 이 자극을 전달하고 판단하여 우리 신체가 이에 대한 반응을 할 수 있도록 신호를 전달하는 체계를 신경계라고 합니다. 뉴런이라는 신경 세포로 이루어져 있죠. 그리고, 이 신경계는 중추 신경계와 말초 신경계로 구분이 되는데요, 자극에 따른 반응의 경로에 대해서 정리를 해보겠습니다. 의식적 반응의식적 반응은 의지에 따라 일어나는 반응으로 대뇌의 판단 과정을 거치기 때문에 대뇌가 반응의 중추가 됩니다. 따라서 대뇌의 판단 과정이 복잡하면 반응이 나타나는데 시간이 더 걸릴 수밖에 없는데요, 우리가 펜을 들고 필기를 하거나 원하는 곳으로 물건을 던지는 것, 주전자를 들고 컵에 물을 따르는 행동 등이 바로 의식적 반응의 예가 될 수 있습니다. 여기서 중요한 것이 반응의 경로인데요, .. 2024. 5. 14.

천체 망원경 위치 조정 방법과 태양 투영판 사용 이유 천체의 위치 조정천체 망원경의 종류에 따라 일부 다른 경우도 있지만, 대부분의 경우에 관측하는 물체의 상하좌우가 반전되어 보이게 됩니다. 따라서, 관측하는 대상을 접안렌즈를 통해서 볼 때 중앙으로 오게 하려면 망원경을 위아래와 좌우 모두 반대로 조정을 해야 합니다. 따라서 천체 망원경을 관측 대상을 이동시켜야 하는 방향으로 옮긴다는 생각으로 조정을 하면 됩니다. 말로는 이해가 조금 어려울 수가 있는데, 아래와 같이 하단 좌측에 관측 대상이 있다면 망원경을 오른쪽 위 방향(B)으로 이동시켜야 합니다. 위의 이미지에서 망원경을 A 방향으로 조정하면 천체가 시야를 벗어나게 됩니다. 하단 좌측에 있는 관측 대상이 되는 천체를 중앙으로 옮기는 방향인 B 방향으로 경통을 조정하면 됩니다. 참고로, 천체 망원경을 .. 2024. 5. 10.

태양의 활동에 대한 정리 (흑점, 코로나, 홍염, 플레어) 태양계에서 유일한 항성인 태양의 활동에 대한 정리를 간략하게 해 봅니다. 우선 태양의 활동에 대해 이해하려면 태양의 대기와 광구의 표면에 대한 이해가 필요하여 먼저 살펴보겠습니다. 태양의 대기태양의 대기는 매우 희박하고, 평소에 광구가 워낙에 밝아 대기는 어둡기 때문에 관찰이 어렵습니다. 따라서, 태양의 대기는 개기일식이 일어날 때만 관측이 가능합니다. 우선 우리 눈에 밝게 보이는 둥근 태양의 표면을 광구(Photosphere)라고 합니다. 그리고 이 광구를 둘러싸고 있는 붉은색의 채층이 있고, 채층의 바깥쪽으로 수백만 km의 두께로 뻗어 있는 코로나라는 대기층이 있습니다. 다시 말해서 태양의 대기를 크게 세 부분으로 나눈다면 광구 - 채층 - 코로나라고 이해를 할 수가 있겠죠. 채층(Chromosph.. 2024. 5. 10.

행성, 항성, 혜성, 위성, 혹성의 구분 우주에 있는 천체를 구분하여 행성, 항성, 혜성, 위성, 혹성 등의 표현이 꽤나 등장하는데 정확하게 구분하여 사용할 수 있도록 정리를 해보겠습니다. 항성 (Fixed Star)항성은 기본적으로 고온에서 핵융합 반응에 의해 스스로 빛을 내는 천체를 뜻하는 것으로, 우리가 흔히 말하는 밤하늘에 반짝이는 별이 항성이라고 이해를 하면 쉽습니다. 일반적으로 지구별이라던지, 우주에 있는 천체를 전부 별이라고 칭하는 경우도 있습니다만, 스스로 빛을 내는 항성을 별이라고 하는 편이 좀 더 원래 개념에 부합합니다. 참고로 우리에게 친숙한 태양도 항성이죠. 태양은 태양계에서 유일한 별입니다. 행성 (Planet)행성은 항성의 인력에 의해 항성 주위를 도는 천체를 말합니다. 스스로 빛을 내지 못한다는 특징이 있고, 충분한.. 2024. 5. 9.

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