즐거운 인생, 즐거운 물리

종이를 여러번 접다보면 두꺼워저셔 접기가 힘들어 진다. 그래도 몇번 접을수 있는지에 대한 질문은 많이 받는 질문이고 생각보다 많이 못접는다는 사실이 놀랍지 않다는것도 흔한 이야기이다.

유투브를 보다가 프레스기로 7번 접는 영상을 보았다. 

결국에는 종이가 압력을 버티지 못하고 터지듯이 부서졌다.

접을때마다 두께가 얼마나 되는지 계산해 보았다. 

1. 평량 80g/㎡ 500매 짜리 A4용지 한권의 두께가 52mm

2. 종이 한장의 두께는 0.104mm

3. 한번 접으면 두께가 두배가 된다. 0.104*2=0.208mm

4. 두번 접으면 한번접은것의 두배.  0.208*2=0.416mm

5. 계속 해보았다.

7번만 접어도 내 휴대전화 두께보다 두꺼위진다. 9장을 접으면 500매 한권 두께가 나온다. 일반적인 접기 방법을 사용한다면 접히는 면이 종이의 두께만큼 늘어나야 하기 때문에 종이가 터지는 현상이 나타나게 된다.

많이 접고 싶다면 접히는 부분이 늘어나지 않도록 여유를 두어 접어야 한다. 군대에서 모포나 호루 등을 접는 방식이 이러한 방식이다.

42번 접으면 45만km가 된다. 지구에서 달까지 거리는 38만km.

열분해 흑연판은 좋은 반자성체여서 반자성의 효과가 뚜렷하게 나타난다.

그래서 자석 위에 띄워놓을 수 있다.

바닥의 자석은 퍼텐셜 우물을 만들기 위하여 N, S극을 번갈아 가며 배치하였다.

 학생들과 함께 방사선에 대하여 연구를 하던 중 맨틀에 방사성 토륨을 첨가한다는 사실을 알게 되었다.

 방사성 물질이 발광하는 성질이 있기 때문에 밝은 맨틀을 만들기 위해 질산토륨을 맨틀에 침착시킨다. 그러나 요즘에는 방사성물질의 위험성이 대두되기 때문에 토륨을 첨가시키지 않지만 일부 맨틀의 경우 아직 토륨을 사용한다고 하여 조사해 보았다.

 조사하는 과정에서 EPIgas 에서 제조하는 맨틀은 토륨을 사용하고 있음을 고지하고 있었고, 그 위험성이 매우 미미하니 무리없이 사용할 수 있다고 밝히고 있었다.

방사성 물질을 첨가하지 않았다는 표시를 하기도 한다.

방사선의 영향을 측정하는 단위가 여러가지 있는데 대체적으로 인간에게 영향을 주는 값을 나타내는 Sv(시버트)로 나타낸다. 측정기에서는 수치를 Sv/h 의 단위를 이용하여 표시하는데 1시간당 몇 Sv에 노출되었는가를 나타내는것이다. 예를 들어 0.2μSv/h 의 수치를 보이는 공간 안에 3시간 있었다고 하면 0.6μSv의 방사선에 노출이 된것이다. 

 인공적으로 첨가된 방사성 물질 이외에도 우리는 지표면이나 대기, 우주로부터 방사성 물질과 가까이 하고 있으며 방사선을 쬐고 있다. 이것을 자연 방사선이라고 하고 지역과 상황에 따라 0.05 ~ 0.3 μSv/h (시간 당 0.05 ~ 0.3 마이크로 시버트)정도의 방사선 수치를 보인다. 일반적으로 우리는 1년에 2.4mSv(2400μSv) 정도의 방사선에 노출이 된다. 원자력발전소, 후쿠시마사건, 체르노빌사건등과 아무 관련 없어도 이정도는 노출이 되고 우리가 살아가는데는 지장이 없다. 브라질의 어떤 도시는 방사성 물질이 자꾸 바다의 모래로 쓸려와서 1년에 10mSv(10000μSv) 정도의 방사선에 노출된다고 한다. 이곳의 사람들도 잘 살고 있으니 미량의 방사선은 크게 위험하지 않다고 볼 수 있다. X선 촬영시에는 약 0.1mSv(100μSv) 정도의 방사선에 노출된다고 한다.

측정은 맨틀 바로 위에 방사선 측정기를 올려놓고 충분한 시간동안 (약1분) 방사선 수치를 측정한다. 그러면 측정기가 노출된 방사선 수치를 읽을 수 있는데 이 값은 자연방사선 + 맨틀방사선 의 값이기 때문에 자연방사선에 의한 효과를 빼주어야 한다.

측정한 제품 중 1.33μSv/h의 방사선 수치를 보이는 제품이 있었다. 만약 주머니에 6시간 지니게 된다면 약 8μSv 의 방사선에 노출되게 된다. (자연방사선 값을 빼지않았기 때문에 실제 효과는 더작음) 이것은 X선 촬영의 약 0.08배의 방사선 노출값이므로 우리 인체에 큰 영향을 주지 않는다고 판단된다.

사용시에는 맨틀이 우리가 항상지니고 있지 않기 때문에 방사선에 의한 피해는 미미하다. 게다가 방사선의 특징으로 방사선의 세기는 거리의 제곱만큼 약해진다. 거리가 10배 멀어지면 방사선의 세기는 100배 약해진다. 측정시 측정기와 맨틀을 가까이 붙여놓있기 때문에(약1cm) 실제 사용할때보다 값이 높게 측정된다. 따라서 맨틀 사용에 있어서 방사선의 위험은 크게 염려하지 않아도 될것으로 보인다. 다만 방사성 물질이 인체 내부에 머물 경우 지속적으로 방사선에 노출되기 때문에 맨틀을 만지고 나서는 손을 씻고 맨틀의 분진이 호흡기에 들어가지 않게 하는 등의 조치는 필요하다.

자연방사선을 측정하기 위하여 아무것도 두지 않은상태에서 방사선을 측정하였다.

약0.14 ~ 0.17 μSv/h 정도의 방사선 수치를 보인다.

방사선 수치가 자연방사선과 유사하게 측정된다.

방사선이 나오지 않는다고 판단되며 콜맨 맨틀의경우 약간 높지만 오차범위 이내로 방사선이 방출되지 않는다고 보인다.

콜맨, SOTO, 스노우라인, 페트로막스, 탑앤탑, 베이퍼룩스, 코베아, 일반 중국산 

안전하다고 판단된 맨틀이다.

시중의 모든 맨틀을 조사하지 않아 여기에 있지 않은 맨틀이라 하더라도 방사선이 나오지 않는 맨틀일 수 있다.

방사선이 방출되고 있다고 판단된 2개의 맨틀의 측정 수치이다. 자연 방사선의 9~10배가량의 방사선이 나온다.

여러 민감한 문제로 방사선이 방출되는 맨틀을 공개하지는 않으며 측정후 맨틀을 치우고 촬영하였다.

측정 영상 - 영상에서는 방사성 맨틀 2장을 겹쳐놓고 측정하였다.

 IIHS 차량 충돌 영상을 보면 충돌시 에어백이 펼쳐지는것이 보인다. 

에어백이 펼쳐지면서 탑승객을 보호하는데 영상을 보면 에어백이 베개 광고마냥 굉장히 푹신해 보인다. 

그러나 충돌 장면은 초고속 카메라로 촬영한 것이기 때문에 푹신해 보이는 것이고 실제로는 탑승자가 핸들에 부딫히기 전에 팽창하여야 하므로 굉장히 빠르게 팽창한다. 또한 에어백 내부의 압력이 굉장히 높기 때문에 딱딱하다. 

에어백의 폭발력을 가지고 실험해보기도 하고 장난도 치나보다. 중간중간 아찔한 모습들이 보이기도 하다. 또한 팽창할때 마찰에 의해 화상을 입을 수도 있다. (따라할 수 없겠지만) 절대 따라하지말자...

출처 : 마카리211 www.marcari211.com/

원자에 특정 진동수의 빛을 쪼여주면 원자는 빛을 흡수한다. 이때 흡수한 에너지는 전자가 갖게 되어 전자가 높은 상태로 전이한다. 옾은 상태에 있던 전자가 낮은 상태의 어너지 준위로 전이하게 되면 해당하는 에너지만큼의 진동수를 갖는 빛을 방출한다. 두 과정의 에너지 준위 차이는 동일하기 때문에 빛을 방출하는 스펙트럼과 흡수하는 스펙트럼은 패턴이 동일하다.

그러나 어떤 원자는 흡수한 빛을 방출하지 않고 다른 빛으로 방출하는 경우가 있다. 아래 그림처럼 바닥상태의 전자가 빛을 흡수하여 높은 에너지 상태로 전이한 후 빛을 방출하지 않으며 약간 낮은 에너지 상태로 전이한다. 이후 바닥상태로 돌아갈 때 빛을 방출하는 과정을 거치는데 이를 형광이라 부른다.

우리가 흔히 보는 형광펜은 이를 이용한 것인데. 형광펜은 자외선을 흡수하여 가시광선으로 방출하기 때문에  더 밝은 색을 띄게 된다. 때로는 가시광선에 대해 반사하지 않으며 자외선에서만 빛을 내는 잉크도 존재하는데 이를 이용해 평소에는 보이지 않다가 자외선 램프를 쪼여주면 빛을 낸다.

종합비타민제에 들어있는 비타민A, 비타민B가 형광물질이다. 또한 형광물질을 화폐, 상품권, 신분증에 위조방지에 이용한다.

원 출처 http://thomson.tistory.com/968