J&engineer 님의 블로그

1. 공기 밀도의 변화(굴절 효과) 공기의 온도 차이와 대류로 인해 떨려 보입니다. 불꽃 주위의 공기는 열로 인해 가열되어 밀도가 낮아지고 주변의 차가운 공기와 밀도 차이가 생깁니다. 밀도가 다른 공기층 사이를 빛이 통과할 때 빛의 굴절이 발생합니다. 마치 물위에서 숟가락이 꺽여 보이는 것과 같은 원리입니다. 공기의 흐름이 불규칙하면 굴절 각도도 계속 변해 불꽃 주위가 떨리거나 흔들려 보입니다. 2. 대류 현상 가열된 공기는 상승하고 차가운 공기는 하강하는 대류 순환이 일어납니다.이 과정에서 공기 경계면이 불안정해지며 빛의 경로가 끊임없이 변화합니다. 3. 공기 흐름의 난류 바람이나 주변 환경의 미세한 기류도 불꽃 주위 공기의 움직을 더 불규칙하게 만듭니다.

방진방수기능유지 작은 구멍은 큰 입자의 먼지나 물방울이 내부로 침투하는 것을 방지합니다.  음향 성능 최적화 작은 구멍은 공기의 흐름을 조절해 음압을 유지하며 고음역대의 선명도를 높입니다. 그리고 외부 풍소음이나 주변 소리가 마이크로 직접 유입되는 것을 억제합니다. 음압이란? 공기 중에서 소리가 발생할 때 생기는 기압의 변화입니다. 단위로는 파스칼Pa 또는 데시벨dB 이라고 한다. 예로 들면 스피커 진동판이 앞뒤로 움직일 떄 공기를 압축 흡입하며 음파를 생성합니다. 작은 구멍이 음압을 유지하는 이유(헬름홀츠 공명기 원리) 작은 구멍은 공기의 흐름에 저항을 만들어 스피커 진동판의 진동 에너지가 빠르게 소실되는 것을 방지합니다. 결과적으로 저주파 영역의 음압이 유지되어 통화 음성이 더 풍부하게 들립니다. 미..

불이 붙는 현상은 에너지 집중 때문입니다. 태양 빛은 에너지를 가지고 있으며 이 에너지가 한 점에 모이면 에너지 밀도가 매우 높아집니다. 이때 온도가 물질의 발화점에 도달하면 불이 붙습니다. 태양 빛은 가시광선과 적외선 등 다양한 파장의 전자기파로 이루어져 있습니다. 즉 에너지가 열로 변환되어 불이 붙는 현상입니다. 전자기파가 에너지를 전달하는 과정은 수학적으로 설명할 수 있습니다. 이를 위해 포인팅 벡터를 사용합니다. 포인팅 벡터는 전자기파가 전달하는 에너지의 흐름을 나타내는 물리량입니다.   포인트 벡터의 정의진공의 투자율의 역할은 에너지 단위를 정규화 하는 역할을 합니다. 단위가 W/m2으로 변환되어 에너지 흐름을 정확히 나타낼 수 있습니다. E x B 는 전기장과 자기장의 상호작용을 나타내는 원시..

우리가 걸을 때 신발과 바닥 사이에 마찰이 발생하므로, 마찰발광 현상이 일어날 가능성이 있습니다. 마찰이나 충격이 가해지면 물체 내부의 분자나 원자들이 에너지를 받아 들뜬 상태가 됩니다. 이 들뜬 상태의 분자나 원자들은 안정된 상태로 돌아오면서 여분의 에너지 빛(광자)의 형태로 방출하게 됩니다.   마찰발광은 대부분 비대칭적인 결정 구조를 가진 물질에서 발생합니다. 예를 들어 설탕이나 석영등이 있습니다. 물체 내부에서 전하분리가 일어납니다. 이로 인해 전기장이 생성되고 이 전기장이 주변 공기 분자를 들뜬상태로 만들어 빛을 방출하게 합니다. 마찰발광은 빛은 전자기파의 일종이기 때문에 충격이 가해지면 가시광선 또는 자외선의 형태로 방출됩니다. 주로 짮은 파장(고에너지)의 전자기파를 방출하게 됩니다. 마찰발광..

베터리는 화학에너지로 전기에너지로 변환하는 장치입니다. 양극과 음극 사이에 전위차를 생성하고 전자를 끌어당깁니다. 음극에는 전자과 과잉으로 존재하고 양극에는 전자가 부족한 상태입니다. 배터리의 양극과 음극을 도체(구리선)로 연결하면 전기회로가 형성됩니다. 도체 내부에는 자유전자가 존재하며 이 전자들이 이동함으로써 전류가 흐릅니다. 도체(구리선)내부에서 전자가 한 자리를 떠나 이동하며 그 자리는 비게 됩니다. 이 빈 자리를 정공이라고 합니다. 전자가 이동하면서 정공은 반대 방향으로 이동하는 것처럼 보입니다. 예를 들어 전자가 오른쪽으로 이동하면 정공은 왼쪽으로 이동하는 것처럼 보입니다. 이렇듯 실제 전자는 음극에서 양극으로 이동하게 되는 겁니다.  그런데 여기서 전자의 이동 방향이 반대인데도 전기적 장치가..

번개는 전자가 공기 분자를 통과하여 에너지를 방출합니다.번개는 구름과 구름사이 또는 구름과 지면 사이에 큰 전압차가 생기는데 이때 공기가 이온화되면서 전기가 흐를 수 있게 됩니다. 전자는 높은 전위에서 낮은 전위로 이동하며 이 과정에서 질소와 산소와 충돌합니다. 충돌할 때 전자는 자신의 운동 에너지의 일부를 공기 분자에 전달하고 공기 분자는 들뜬 상태가 됩니다.  들뜬 상태의 공기분자는 불안정하기 떄문에 안정된 상태로 돌아가려고 하는데 이때 여분의 에너지를 방출 이 에너지는 광자(빛) 또는 열의 형태로 방출됩니다. 빛의 방출: 전자가 높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 이동할 때, 그 차이만큼의 에너지가 광자(photon)로 방출됩니다. 이 광자가 우리 눈에 보이는 빛입니다. 열의 방출: 일부 에너..

편광은 빛의 모든 방향으로 진동하는 전기장과 자기장으로 구성되지만편광된 빛은 전기장의 특정한 방향으로만 진동합니다.편광 필터를 사용해 화면의 밝기를 조절하는 원리에 대해 알아봅니다.  편광 필터는 특정 방향으로 진동하는 빛만 통과시키고, 다른 방향의 빛은 차단합니다. 예를 들어, 수직 방향으로 진동하는 빛만 통과시키는 편광 필터를 사용하면, 수평 방향으로 진동하는 빛은 차단됩니다. 액정 디스플레이(LCD)에서의 편광 필터 활용 1. 초기 상태(전원OFF): 첫 번째 편광 필터를 통과한 빛은 특정 방향(예: 수직)으로 편광됩니다. 이 빛이 두 번째 편광 필터(수평)에 도달하면, 두 필터가 수직으로 배치되어 있으므로 빛이 통과하지 못하고 화면은 어둡게 보입니다. 2. 액정 층의 역할 (전원ON) : 액정 층..

유체역학적 효율성, 추진력, 균형과 안정성, 진화적 적응 이러한 이유들로 인해 물고기의 꼬리 지느러미는 삼각형 모양으로 진화하게 되었습니다. 1. 유체역학적 효율성과 삼각형의 기하학  삼각형은 저항을 최소화하면서도 추진력을 극대화할 수 있는 형태입니다. p : 밀도 공식은 CD : 항력 계수는 풍동 실험을 통해서밀도와 속도가 커지면 CD 는 작아집니다. 물체의 저항이 상대적으로 작아진다는 의미입니다.2FD가 커지면 CD는 커집니다. 물체가 더 큰 저항을 받는다는 의미입니다. CD는 물체의 형상과 유체의 흐름 조건을 종합적으로 나타내는 지표로 사용됩니다.

회절현상  파동이 장애물에 만났을때 그 너머로 휘어져 전달되는 현상 물결이 바위 뒤로 휘어지는 것처럼

한국재료연구원은 다양한 주파수 대역의 통신 전자파를 99% 이상 흡수할 수 있는 극박 필름 형태의 복합소재 기술을 개발했다. 해당 전자파 흡수차폐소재는 0.5mm 이하의 두께로 3개의 다양한 주파수 대역에서 1% 이하의 낮은 전자파 반사율과 99% 이상의 높은 전자파 흡수율을 가진다는 것이 장점이다. 연구팀은 페라이트 자성소재의 결정구조를 변화시켜 원하는 주파수를 선택적으로 흡수할 수 있는 원천 자성소재를 합성했다. 이를 얇은 고분자 복합소재 필름으로 제작했으며, 필름 후면에 전도성 패턴을 삽입해 전자파의 진행을 제어했다. 전도성 패턴의 형상을 변화시키면 원하는 주파수에서 전자파 반사를 극단적으로 낮출 수 있다. 또한, 최후면에는 고차폐성 탄소나노튜브 박막을 부착해 전자파 차폐 성능을 극대화했다.