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[과학과 생활]흔들면 따뜻해지는 손난로! 산화철의 발열 비밀 손난로가 따뜻해지는 원리 – 산화철의 발열 반응1. 겨울철 차가운 손을 녹이는 작은 과학  한겨울 길을 걷다가 손이 시려 주머니 속을 뒤적여본 경험이 있을 것이다. 이럴 때 작은 손난로를 꺼내 손을 감싸면 금세 따뜻해진다. 신기하게도 이 작은 주머니 안에는 전기나 배터리가 없는데도 열이 발생한다. 우리는 손난로를 아무렇지 않게 사용하지만, 그 원리를 깊이 생각해 본 적은 많지 않다. 손난로 속에서는 어떤 과학적 원리가 작동하고 있을까? 이 따뜻함의 비밀은 바로 산화철의 발열 반응에 있다.2. 손난로는 어떻게 따뜻해질까? 손난로 안에는 작은 철가루가 들어 있는데, 이 철가루가 공기 중의 산소와 만나면서 화학반응을 일으켜 열을 방출한다. 이 과정이 우리가 흔히 알고 있는 ‘산화 반응’이며, 쉽게 말해 철이 .. 2025. 2. 13.
[과학과 생활]전기가 통하는 연필심, 흑연의 비밀과 실생활 활용 사례 어느 날, 책상에 앉아 공부하던 한 학생이 우연히 연필심으로 그린 선에 전기가 흐를 수 있다는 사실을 접하게 되었다. ‘금속도 아닌 연필심이 전기를 통한다고?’라는 의문이 들었고, 이는 작은 호기심에서 시작된 과학적 탐구로 이어졌다. 흔히 사용하는 연필 속 흑연이 어떻게 전기를 통하는지, 그 원리가 무엇인지 궁금해진 그는 직접 실험을 해보기로 했다. 우리가 무심코 사용해 온 연필심 속에는 어떤 과학적 비밀이 숨겨져 있을까?연필심(흑연)이 전기를 통하는 이유 – 탄소 구조와 전도성1. 연필심이 전기가 통한다는 사실의 발견 연필심이 전기를 통한다는 사실은 18세기 후반에서 19세기 초반 사이에 과학자들에 의해 발견되었다. 특히, 알레산드로 볼타(Alessandro Volta)와 험프리 데이비(Humphry .. 2025. 2. 13.
[과학과 생활] 눈쌓인 도로에 소금 뿌리는 이유 - 어는점 내림 현상 눈 쌓인 도로에 소금을 뿌리는 이유는 단순히 얼음을 녹이는 데 그치지 않습니다. 그 이면에는 중요한 물리적 원리인 어는점 내림 현상이 작용하고 있습니다. 이는 일상에서 자주 접할 수 있는 현상으로, 소금이 물에 미치는 영향으로 물질의 상태 변화가 일어나는 과정을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다. 이번 글에서는 얼음과 소금의 특성, 어는점 내림 현상, 그 원리와 실제 생활에서의 활용 사례 등을 상세히 살펴보겠습니다.얼음과 소금의 특성, 그리고 녹는점의 의미얼음은 물이 0도 이하로 냉각될 때 고체 상태로 형성됩니다. 물질이 고체에서 액체로 변하는 온도를 녹는점이라 하며, 물의 녹는점은 일반적으로 0도입니다. 이때 얼음은 물이 얼어서 고체로 변한 상태이므로, 0도에서 물은 얼음과 액체 상태의 물이 균형을 이.. 2025. 2. 13.
[과학과 생활] 샴푸 거품 발생 원리-거품이 많아야 좋은가 샴푸 거품이 생기는 원리 – 계면활성제와 물의 표면장력 감소계면활성제란 무엇인가?샴푸에서 가장 중요한 성분 중 하나는 바로 계면활성제이다. 계면활성제는 물과 기름 같은 서로 섞이지 않는 물질을 결합시키는 역할을 한다. 기본적으로 분자의 한쪽은 물과 친한 친수성(수용성) 부분이고, 다른 한쪽은 기름과 친한 소수성(지용성) 부분으로 이루어져 있다. 이 특성 덕분에 샴푸가 머리카락의 기름과 오염물을 제거하는 데 효과적이다. 일반적으로 사용되는 계면활성제에는 라우릴황산나트륨(SLS), 라우레스황산나트륨(SLES) 등이 있으며, 이들은 강력한 세정력을 가지고 있어 두피와 모발의 기름기를 효과적으로 제거할 수 있다. 하지만 강한 계면활성제는 두피의 유분을 과도하게 제거하여 건조함이나 가려움을 유발할 수 있기 때문에.. 2025. 2. 5.
[과학과 생활] 끓는점 오름현상 - 파스타면 탄력있게 물과 소금이 만나면 끓는점이 오른다! – 끓는점 오름 현상끓는점 오름 현상이란 무엇인가물이 끓는다는 것은 액체가 기체로 변하는 과정이며, 이때 물 표면의 증기압이 외부 대기압과 같아질 때 끓기 시작한다. 그런데 물에 소금을 넣으면 끓는점이 올라가는데, 이 현상을 ‘끓는점 오름(boiling point elevation)’이라고 한다. 이는 용액의 총괄성(colligative property) 중 하나로, 물질의 종류가 아니라 입자의 개수에 의해 결정되는 성질이다. 다시 말해, 용매인 물에 용질인 소금(염화나트륨, NaCl)을 녹이면 물 분자 사이에 새로운 입자가 추가되면서 끓는점이 상승하게 된다. 이 현상은 일상에서 쉽게 볼 수 있으며, 특히 요리 과정에서도 자주 접하게 된다.소금이 물에 녹으면 끓는점이.. 2025. 2. 5.
[과학과 생활]우유가 상하는 건 과학적 변화다 우유가 상하는 과정, 단순한 변질이 아닌 과학적인 변화우유를 오래 두면 시큼한 냄새가 나고 걸쭉해지는 변화를 경험한 적이 있을 것이다. 이는 단순한 변질이 아니라 미생물과 화학반응이 복합적으로 작용한 결과다. 특히 박테리아와 유산균이 이 과정에서 중요한 역할을 한다. 이번 글에서는 우유가 상하는 이유를 미생물의 관점에서 살펴보고, 이를 늦추는 방법까지 과학적으로 접근해 보자. 박테리아의 침입, 우유 변질의 시작우유가 상하는 첫 번째 단계는 박테리아의 침입이다. 우유는 단백질과 탄수화물, 지방이 풍부해 미생물이 번식하기 좋은 환경이다. 일반적으로 신선한 우유는 저온 살균 과정을 거쳐 대부분의 유해한 미생물이 제거된 상태지만, 공기 중이나 용기 표면에 남아 있던 박테리아가 우유에 들어가면서 변질이 시작된다... 2025. 2. 5.

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