J&engineer 님의 블로그

산불의 자연발화는 마른 나무가지가 서로 마찰되어 불이 발생하는 현상입니다. 바람에 의해 마른 나뭇가지가 움직여 마찰열이 발생하는 과정은 기계적 에너지가 열에너지로 변환되는 물리적 현상입니다. 마른 나무는 탄성(elasticity)이 높아 충돌 시 에너지가 열로 더 효율적으로 전환되고 나뭇가지의 표면 거칠기가 클수록 마찰 계수가 높아져 열 발생이 증가합니다.  예를 들어 소나무 같은 수지(진)가 많은 나무는 마찰 시 점성이 높아 열이 더 쉽게 축적됩니다. 나뭇가지 A와 B가 접촉한 상태에서 상대 운동을 하면, 분자 간 접촉면에서 저항이 생기며 운동 에너지 → 열에너지로 변환됩니다. 발화점 도달 과정 1. 마찰로 인해 나무 표면 온도가 서서히 상승합니다(100~200°C) 2. 고온에서 나무의 셀룰로오스가 ..

자동문 적외선 센서의 원리는 주로 동작 감지를 위해 사용됩니다. 흔한 방식은 PIR센서를 사용합니다. PIR센서는 주변에서 방출되는 적외선(열)을 감지합니다. 사람이나 동물은 10μm 파장 대역의 적외선을 방출하는데, PIR 센서는 이 신호를 포착합니다.  이 적외선은 프레넬 렌즈로 통해 센서에 전달됩니다. 프레넬렌즈는 넓은 영역의 적외선을 분할하여 집중시켜 움직임의 방향과 속도를 더 정확히 감지 할 수 있습니다.  PIR센서는 사람의 체온을 감지해야 하는데 적외선이 약합니다. 프레넬 렌즈가 적외선을 한데 모아 센서에 집중시켜줍니다. 렌즈 표면은 작은 조각(팬)들오 나누어져 있고 각 조각은 독립적인 감지 영역을 만듭니다. 돋보기로 햇빛을 모아 종이를 태우는 것과 같습니다. 팬의 배열에 따라 수평,수직 감..

대표적인 해열염증치료제인 프로스타글란딘 Prostaglandin 은 지질 기반 호르몬입니다. 감기약에 주로 많이 사용하는 약입니다.지질 기반 호르몬이란 지용성 성질을 가지고 있어 세포막을 쉽게 통과할 수 있습니다. 구조 20개의 탄소 사슬로 이루어진 지방산으로 5개의 고리 부분 탄소로 이루어진 구조를 가지고 있습니다. 사이클로옥시게나제 효소에 의해 아리키돈산으로부터 합성됩니다.  종류 PGE2, PGF2a, PGD2, PGI2, TXA2 합성과정 세포막의 포스포리파제가 포스포리피드를 분해하여 아라키돈을 방출합니다. 아라키돈산은 COX-1, COX-2 효소에 의해 프로스타글라딘으로 전환됩니다.  기능 PGE2, PGI2 : 혈관 확장, 통증유발, 열 발생, 항혈소판 작용을 합니다위산 분비를 억제하고 점액 ..

표백제는 크게 산화성 표백제와 환원성 표백제로 나뉩니다. 1. 산화성 표백제 산화 반응을 통해 색소 분자의 공액 이중 결합을 산화시켜 단일 결합으로 변환시킵니다. 빛을 흡수하는 능력을 잃고 무색 또는 투명해집니다. 1) 차아염소산나트륨(NaClO): 가정용 표백제(락스)의 주성분입니다. 2) 과산화수소(H₂O₂): 산소계 표백제로, 색상을 밝게 만드는 데 사용됩니다.  3) 오존(O₃): 강력한 산화제로, 산업용 표백에 사용됩니다.  2. 환원성 표백제 환원 반응을 통해 색소 분자의 구조를 변화시켜 무색으로 만듭니다. 1) 아황산염(Sulfites): 섬유 산업에서 사용됩니다. 2) 티오황산나트륨(Na₂S₂O₃): 사진 현상 등에 사용됩니다.공액이중결합이란?  분자 내에서 단일 결합과 이중 결합이 번갈아..

베이킹 소다는 탄산수소나트륨NaHCO₃이다. 산과 반응하여 이산화탄소를 발생시킵니다.  베이킹 소다(NaHCO₃)는 탄산(H₂CO₃), 수소(H), 그리고 나트륨(Na)으로 구성되어 있습니다.  탄산(H₂CO₃)은 이산화탄소(CO₂)가 물(H₂O)에 녹아 형성되는 약산입니다. 탄산(H₂CO₃)에서 수소 이온(H⁺) 하나가 나트륨 이온(Na⁺)으로 대체된 형태입니다. Na⁺(나트륨 이온) + HCO₃⁻(탄산수소 이온)이 결합된 형태입니다.  베이킹 소다가 얼룩을 제거하는 주요 원리와 과정 1. 알칼리성으로 인한 지방 분해 알칼리성(pH 약 8.1)을 띠고 있습니다. 지방이나 기름기 있는 얼룩은 산성 성분을 띠는 경우가 많아, 베이킹 소다와 반응하면 비누화 반응(saponification)이 일어납니다. 이..

바나나를 물휴지로 감싸면 익는 속도가 늦어지는 이유 바나나는 에틸렌 가스라는 식물 호르몬을 스스로 방출하며 익습니다. 에틸렌 가스는 바나나의 성숙을 촉진합니다. 바나나가 익으면 더 많은 에틸렌 가스를 방출하여 주변의 다른 바나나나 과일도 익히는 역할을 합니다. 에틸렌은 과일의 세포 내에서 신호 분자로 작용합니다.에틸렌이 수용체와 결합하면, 세포 내에서 일련의 생화학적 반응이 일어나며, 이는 과일의 성숙을 촉진합니다.예: 녹말이 당으로 변환되고, 과일이 부드러워지며, 색상이 변합니다. 두 개의 탄소 원자 C 가 이중 결합으로 연결되어 있고 각 탄소원자에 두 개의 수소 원자 H가 결합되어 있습니다.이중 결합으로 인해 반응성이 높습니다. 기체 상태로 존재하며, 무색무취입니다 에틸렌 가스의 생합성은 메티오닌이라..

효소적 갈변과 비효소적 갈변으로 나눈다. 효소적 갈변은 폴리페놀이 산소O2와 폴리페놀 옥시데이스 효소와 만나서 퀴논과 물H2O를 형성한다. 퀴논은 아미노산이나 단백질과 반응하여 갈색 색소를 형성한다. 예를 들어 사과,바나나,감자 등의 껍질을 벗겨 놓으면 갈색으로 변하는 현상이다. 비효소적  갈변은 당과 아미노산이 고온에서 반응하여 갈색 색소를 형성한다. 예를 들어 빵과 고기를 구울 때 갈색으로 변하는 현상이다. 폴리페놀 옥시데이스의 역할 폴리페놀 옥시데이스는 식물 세포 내에 존재하며, 특히 상처가 난 부위에서 많이 발견됩니다. 이 효소는 식물이 상처를 입었을 때 폴리페놀 화합물을 산화시켜 갈색 물질을 생성하는데, 이는 상처 부위를 보호하고 감염을 막는 역할을 합니다. 폴리페놀은 식물에서 발견되는 방향족 ..

배터리에는 리튬Li 고분자 축전지가 들어 있다. 리튬 금속이 수분과 반응해서 수소를 발생시켜 폭발이 일어난다.배터리는 전자제품 무게의 상당 부분을 차지한다. 방전시간이 긴 축전지를 작게 만들기 위해 하나의 전기화학반응에서 많은 에너지가 나와야 된다는 것이다. 즉, 에너지 밀도가 높아야 된다.현재 리튬 금속은 이런 조건을 만족시키는 가장 좋은 물질이다. 리튬은 원자량이 7로서 모든 원소 중에서 세 번째로 작으면서도 실온에서도 물을 분해시킬 정도로 높은 에너지를 가진 알칼리 금속이다. 비슷한 에너지를 가진 금속으로 나트륨, 칼륨 등이 있으나, 이들은 원자량이 각각 23, 56으로서 리치움보다 각각 3배, 8배 무겁다. 즉, 리치움의 에너지 밀도가 나트륨의 3배, 칼륨의 8배이기 때문에 경량화에 가장 적합한 ..

나트륨(Natrium) Na 주기율표 제1족 알칼리 금속 원소의 하나이다 엄연한 금속이다. 나트륨 이온이 염화 이온과 결합한 이온 결합 물질인 소금(염화나트륨, NaCl)을 일상에서 접하기 쉬워 나트륨 자체를 짠 알갱이로 오해하기 쉽지만, 순수한 나트륨은 금속성 광택이 난다.

강한 염기성 물질이어서 프리온을 소독할 떄 쓰인다. 단백질을 녹이는 물질이다. 과거에는  Ca(OH)2(수산화칼슘) + K2CO3(탄산칼륨) → CaCO3(탄산칼슘) + 2KOH(수산화칼륨) 방식을 많이 사용했는데 순도를 높이는데 어려움이 있어 사용하지 않는다. 현재에는  2KCl(염화칼륨) + 2H2O(화학반응식에서 생성물의 양을 나타날떄사용, 2H2 + O2 -> 2H2O) → 2KOH + Cl2(염소) + H2(수소) 을 사용한다.염화칼륨 수용액을 전기분해하는 방법이 일반적으로 사용된다. 순도 높은 수산화칼륨을 얻을 수 있다. 수산화칼슘과 수산화 칼륨은 혼동되기 쉬우나 성질의 차이가 있다수산화칼슘은 용해도가 낮지만 칼륨은 용해도가 높아 물에 매우 잘 녹는다.반응성은 칼륨이 높다