1. 물리학과 관련된 신문기사를 찾아보고, 거기에 대한 본인의 생각이 담긴 글을 남겨주시면됩니다.

• 수업시간에 배운 개념이 들어간 신문기사

• 물리학이 들어간 최신 과학뉴스 기사

• 참고: 과학 유튜브 찾아보면 쉽게 찾아볼 수 있음

같은 신문기사로 작성할 경우 점수 같은 신문기사로 작성한 친구들 모두 -1

2. 일반적인 신문기사를 보고, 물리학을 통한 해석을 통하여 신문기사에 대한 본인의 생각을 남겨주시면됩니다.

• 물리학 용어를 활용하고, 수학적으로 계산하여 정량적으로(숫자를 통해) 결과를 분석하면 최고!

• 수학적으로 계산하는 과정에 자신이 생각한 방식을 전부 나열해주는 것이 좋음!

과학 신문기사 리뷰 채점 기준표(100점에서 각 항목당 없거나 빈약한 부분이 있을시 -5점.)

새로운 기술 혹은 물리 신문기사 리뷰

1. 신문기사에 대한 요약

2. 학교에서 배운 과학개념 소개

3. 신문기사와 과학개념의 연결

4. 찾은 신문기사의 과학적 개념 소개(새로운 기술 소개 등)

5. 찾은 신문기사의 과학적 개념 활용 방안

6. 신문기사에 대한 본인 주장 혹은 생각

일반기사 리뷰

1. 신문기사요약

2. 신문기사를 물리적 개념으로 설명할 방법 안내

3. 물리학 개념 설명

4. 계산 과정

5. 일상적으로 생각하기 쉬운 상황과 비교

6. 신문기사에 대한 본인 주장 혹은 생각

초전도체: 전기저항이 0Ω이 되는 초전도 현상과 외부 자기장에 반자성을 띠는 마이스너 효과가 있는 물질을 의미한다.

마이스너 효과: 완전 반자성이라고도 불림. 반자성체에 내부자기장이 외부자기장과 같은 크기, 반대방향으로 작용하여 물체 내부에는 자기력선이 통과하지 않는 효과

상온 초전도체와 기존 초전도체의 차이

앞에 이른에 상온을 붙는 것으로도 파악할 수 있는것처럼, 상온에서 초전도 현상이 발견되는 것이 상온 초전도체이다. 기존 초전도체는 영하 200도 이하에서만 초전도현상을 볼 수 있어서 저항이 0인 것과 완전 반자성을 띠는 것을 확인할 수 있다. 따라서 기존 초전도체는 영하 200도를 유지하는 것이 비용적으로나 에너지 효율적으로 보나 비효율적이기 때문에 우리의 일상생활에 도입하기는 어려움으로 작용하였다. 그래서 이번에 발표했던 상온 초전도체의 의미가 굉장히 크다. 상온 즉, 영상20도 정도에서도 이와 똑같은 초전도현상을 볼 수 있다는 것이다.

이러한 상온 초전도체가 보급되면 일단 눈앞의 컴퓨터의 성능이 매우 좋아질 것이다. 컴퓨터는 기본적으로 발열문제가 매우 중요하다. 발열문제로 인하여 원하는 성능에 한계를 둘 수 밖에 없는데, 여기에 들어가는 부품들을 전부 상온 초전도체로 바꾼다면, 일상에서 쓰는 컴퓨터들도 기상청에서 쓰는 슈퍼컴퓨터 이상의 성능을 내는 컴퓨터를 사용할 수 있을지도 모른다.

따라서 이 기사에 대한 나의 의견으로는 국내 과학진의 연구임은 이미 전세계적으로 알고 있으니, 셀프 검증만 진행될 것이 아니라 전세계 과학자들이 동원하여 검증할 수 있는 단계를 거쳐야 한다고 생각한다.

주요포인트:

1. 과학에 대한 기사 발췌하고 어떤 부분에 대해서 내 생각을 이야기 해볼 것인가(도입부)

2. 과학기사에 나오는 과학적 개념 설명(개념정리)

3. 과학기사를 통한 일상 혹은 기술발전에 대한 생활의 변화 예측(개념을 통한 과학의 발전 예측)

4. 신문기사에 대한 나의 입장 표명(과학 기사에 대한 나의 생각 적기)

학원차량 : 약 2100kg

높이 : 3m

초등생 3명 : 약 90kg

70대 남성 : 약 65kg

위치 에너지 = mgh

총 질량 = 2100+65+90=2250

=2250*3*9.8

=66,150J

3m위의 위치에너지=떯어진 후 운동에너지 이므로

mgh =1/2mv(제곱)

= v =(루트)2gh

v= 약 7.67m/s

이속도는 자전거를 꽤 빠르게 타는 속도와 비슷합니다. 이런 속도의 자전거에 사람이 충돌하게 된다면 심각한 부상을 입을 가능성이 크다고 합니다.

충격량의 크기는 18,040N.s로 매우 큰 힘이 짧은 시간에 작용한것을 의미합니다.

이러한 결과값들을 도출해 보았을때 물론 3m라는 높지 않은 높이 였지만 속도가 빨라 자칫하면 큰 부상을 입을수도 있던 사고 였다는것을 알게되었다. 아무리 낮은 높이에 있다고 하더라도 조심해야할 거 같습니다.

30대 남성 : 약 80kg

아파트 18층 높이 : 약 50m

위치에너지 = mgh

=80*9.8*50

=39200J

아파트 18층에서의 위치에너지=추락한 후의 운동에너지이기 때문에

mgh = 1/2mv(제곱)

v(제곱) = 980

v = 약 31.3m/s(약 112.68km/h)

(이 속도는 고속도로에서 자동차가 일반적으로 주행하는 속도(약 30m/s,약 108km/h)와 비슷하다.)

이 때

충격량 = 운동량의 변화량 이므로

충격량의 크기 = 약 2504 N·s

이정도의 충격량은 안전벨트를 착용하지 않고 시속 120km/h로 주행하다가 사고가 났을 때와 매우 비슷한 충격량으로 매우 큰 충격을 받는다는 것을 나타낸다.   

이러한 계산을 통해 결과를 알아본 결과 일단 다른 추락 상황들과 비교하여 봤을 때 확실히 추락하는 높이가 높을수록 받는 충격이 매우 크다는 생각이 들었고 계산해본 결과 내가 예상했던 것보다 충격량이 훨씬 더 크게 나와서 좀 많이 놀랐다. 또한 이를 계산하는 과정에서 직접 무게나 질량 등을 구해서 계산하다보니 좀 어려움이 있었던 것 같다. 하지만 처음부터 끝까지 직접 여러 요소들을 구해서 계산해보는 과정이 매우 흥미롭게 느껴졌다. 마지막으로 추락 관련 기사이다보니 안전과 관련된 생각도 들었는데 위 기사 속의 남성이 어쩌다가 추락을 하게 된 이유가 안전 문제 때문은 아닐지 하는 생각이들었고 만약 높은 곳에 올라가야한다면 안전에 매우 신경을 써야겠다는 생각이 들었다.

번역본: "최근 연구진은 소형화된 자유 공간 광통신(FSO) 시스템을 개발하여 고속 무선 통신을 어디서든 가능하게 만들었다. 이 기술은 광섬유 통신 모듈을 이용하여 1km 거리에서 9.16Gbps의 놀라운 통신 대역폭을 달성했다."

위 기사에는 소형화된 자유 공간 광통신(FSO) 기술에 대한 기사이다. 기존 광통신과 FSO를 비교해보고, FSO기술이 어떤원리로 작동되는지 알아보고자 한다. 또한 이 기술의 도입으로 우리의 일상생활과 미래 의료 시스템에 어떤 변화를 가져올 수 있는지에 대해 서술하고, 이 기사에 대한 나의 의견을 말해보겠다.

과학적 개념 설명

전반사:

굴절률이 높은 매질에서 낮은 매질로 빛을 쐈을때 입사각이 임계각(굴절각이 90도가되는지점)보다 크면 굴절은 발생하지않고 반사만 일어나는 현상이다.

광통신:

광통신은 전반사를 활용하여 만든 기술로, 보통 이중구조로 설계가 되어있다.

안에는 굴절률이 높은 코어 그리고 외부에는 코어보다 굴절률이 낮은 클래딩으로 이루어져있어 전반사가 일어나게 된다. 레이저나 LED 빛을 발사하면 전반사가 일어나 빠르게 데이터를 전송한다.(빛의 속도(30만 km/s)를 이용하기 때문에 매우 빠른 데이터 전송이 가능하다) 광통신은 전기적 신호 대신 빛을 사용하기 때문에, 전기적 간섭 없이 많은 양의 데이터를 빠르게 전송할 수 있다는 장점이 있다.

자유 공간 광통신:

자유 공간 광통신은 빛을 이용해 공중에서 직접 데이터를 전송하는 기술이다. 이 기술은 물리적 케이블 없이도 광섬유의 장점을 활용할 수 있는데, 특히 광섬유 설치가 어려운 지역에서 유용하다. FSO는 빠른 데이터 전송과 높은 보안성으로, 다양한 환경에서 적용 가능하다.

기존 광통신은 빛의 굴절을 이용하여 정보를 전달해야하기 때문에 빛이 지나가는 통로가 있어야 하지만, 자유 공간 광통신은 통로 없이 빛의 직진성을 이용하여 기존 광통신보다 시간과 비용을 줄일 수 있는 기술이다. 또한 공간의 제약을 받지않아 어디서든 설치가 가능하다.

과학기사를 통한 일상 혹은 기술발전에 대한 생활의 변화 예측: 소형화된 FSO 기술의 발전은 대표적인 예시로 의료 산업에 다음과 같은 변화를 가져올 것이다

원격 진료의 활성화: 소형화된 FSO 시스템은 방대한 양의 의료 데이터를 실시간으로 전송할 수 있어, 원격 진료의 질을 크게 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 고해상도의 MRI나 CT 스캔 이미지를 실시간으로 전송하여 의사가 원격으로 진단을 내릴 수 있다.

실시간 건강 모니터링: FSO 기술은 비접촉식으로 환자의 심박수, 호흡 등을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 이를 통해 병원 내 감염 위험을 줄이고, 환자 상태를 정확하게 파악하는데 도움을 준다.

이 기사에 대한 나의 생각:

소형화된 자유 공간 광통신(FSO) 기술의 발전으로 기존 광통신보다 더 많은 비용과 전달 시간을 절감할 수 있을것이라고 예상되지만, 기존 광통신보다는 보안성이 취약하고 기상에 따른 변수가 아직까지 많이 존재하기 때문에 이러한 문제점과 관련을 더 해야 할 것같다고 생각된다. 하지만 FSO가 지금보다 더 발전한다면 데이터 통신 뿐만 아니라 여러 분야 중 하나인 의료 산업에도 큰 변화를 가져올 것으로 예상한다. 특히 원격 진료와 실시간 모니터링 기술의 발전은 사람들이 쉽고 간편하게 의사와 소통 할 수 있으며, 의료 격차를 줄이는 데 큰 기여를 할 것이다.

택시:약 1300kg

마트 5층 높이:약 2m

위치 에너지

• 공식: 위치 에너지는 아래의 식으로 구할 수 있다.
• 위치 에너지=mgh

• m은 질량 (1300kg, 택시의 무게)

• g는 중력 가속도 (약 9.81 m/s²)

• h는 높이 (20m, 추락한 거리)

• 계산: Ep=1300 kg×9.81 m/s제곱×20m
                =254,340J
충격량

• 공식: 충격량은 아래의 식으로 구할 수 있다.
• 델타p=m델타v
• m은 질량 (1300kg, 택시의 무게)

• 델타v는 속도의 변화


• 1300kg×19.8m/s=25740


따라서, 택시가 5층에서 20미터 아래로 추락할 때 위치 에너지는 약 254,340 J이며, 이 에너지에 의해 발생하는 충격량은 약 25,740 kg·m/s입니다.

느낀점: 20m라는 높이에서 차량이 떨어지니 내가 예상한 것 보다 크게 나와서 놀라웠고,큰 충격력과 차량 내부 장치의 손상으로 화재까지 발생해 사고의 큰 위험을 다시 한번 깨닫게 되었다.

이를 통해 물체가 가하는 충격량의 크기를 계산해 자동차 뒷유리에 어느정도 위력이 가해졌는지 알아볼수 있다.

휴대폰의 질량:200g

아파트 5층의 높이:약14m

휴대폰의 위치에너지:mgh 0.2kg×9.8×14m

=27.44

=바닥에서의 운동에너지

mgh=1/2mv²

v²=274.4

v=약16.5m/s(59.4km/h)

이 속도는 국도에서 천천히 달리는 자동차의 속도이다.

이때

충격량=운동량의 변화량 이므로 충격량=3.3N.s

이다.따라서 자동차에 뒷유리에 가해진 충격량은 3.3Ns

이다.

이러한 활동을 통해 아무리 작고 가벼운 물체더라도 높은 곳에서 떨어지면 큰 힘을 받는다는것을 알게 되었고

실제 있는 뉴스를 통해 숫자를 공식에 넣어 하나하나 계산하는것이 재미있었다.또한 사람들이 높은곳에서 물건을 던지는 행위가 엄청난 피해를 입힐수도 있다는것을 알았으면 좋겠다.

파동: 공간이나 물질의 한 곳에서 발생한 진동이 시간의 흐름에 따라 퍼져 나가는 주기적인 현상을 의미한다.

소리의 간섭: 두 소리가 만나면 간섭이 일어나므로 소리의 크기가 변하는 효과를 의미한다.

소음 제거 기술의 장점을 몇가지 말해보겠다. 소음 제거 기술의 장점은 건강 증진, 커뮤니케이션 개선, 그리고 생산성 향상에 기여한다. 지속적인 소음 노출을 줄여 스트레스, 수면 장애, 심혈관 질환 등을 예방하는 데 도움이 된다. 이는 전반적인 건강 상태를 개선시킨다. 소음 제거 헤드셋이나 이어폰은 통화 시 주변 소음을 줄여 상대방의 목소리를 더 명확하게 들을 수 있게 한다. 이는 통신의 질을 크게 향상시킨다. 또한, 조용한 환경을 제공하여 업무나 학습 시 집중도를 높여준다. 소음이 줄어들면 업무 효율성과 생산성이 자연스럽게 향상된다. 결과적으로, 소음 제거 기술은 보다 나은 생활과 작업 환경을 조성하는 데 중요한 역할을 한다.

마지막으로, 장점과 관련지어 소음 제거 기술에 관한 기사를 읽고 느낀 점을 말하자면, 현대 사회에서 이 기술이 얼마나 중요한지를 다시금 깨닫게 되었습니다. 일상에서 우리는 끊임없이 다양한 소음에 노출되어 있는데, 이는 우리가 인식하지 못하는 사이에 스트레스와 피로를 유발합니다. 이러한 소음을 효과적으로 줄여주는 기술이 있다는 사실이 놀라웠고, 특히 건강에 미치는 긍정적인 영향을 고려하면 더욱 주목할 만하다고 생각합니다.

또한, 소음 제거 기술이 단순히 편안함을 제공하는 것을 넘어 통화 품질을 향상시키는 데도 큰 역할을 한다는 점이 인상적이었습니다. 바쁜 도심 속에서나 시끄러운 환경에서도 상대방의 목소리를 선명하게 들을 수 있다는 것은, 특히 업무를 하거나 중요한 대화를 나눌 때 큰 도움이 될 것입니다. 이로 인해 커뮤니케이션의 효율성이 높아지고, 업무의 질도 개선될 수 있음을 깨달았습니다.

한편, 조용한 환경이 집중력 향상에 미치는 영향을 생각해보면, 소음 제거 기술이 얼마나 중요한지 다시 한 번 실감하게 됩니다. 업무나 학습 시 주변 소음이 줄어들면 더욱 몰입할 수 있게 되고, 이는 자연스럽게 생산성 향상으로 이어질 것입니다. 평소 소음 때문에 집중이 잘 안 되었던 경험을 떠올리면서, 이 기술의 가치가 크게 다가왔습니다.

이 기사를 통해 소음 제거 기술이 우리의 일상생활에 가져다줄 수 있는 변화와 혜택을 새롭게 이해하게 되었습니다. 앞으로 이 기술이 더욱 발전하고 널리 보급되어, 많은 사람들이 소음으로부터 해방되고 보다 나은 삶의 질을 누릴 수 있기를 기대하게 되었습니다.

남성의 몸무게 약-67kg

68층의 높이 약-204m

위치에너지-mgh

총 질량- 67 × 9.8 × 204=133946J

68층 높이에서 위치에너지= 떨어진 후의 운동에너지이므로

mgh=1/2mv(제곱)

v(제곱)=

전자약: 약물을 투입하지 않고 전기, 자기장, 초음파 등 전자기적 자극을 통해 질병을 치료할 수 있는 장치이다.

전자기 유도: 코일 주위에서 자석과 코일의 상대적인 운동으로 코일 내부를 지나는 자기선속이 변할 때 코일에 전류가 흐르는 현상이다.

렌츠 법칙: 유도전류는 코일을 통과하는 자기선속의 변화를 방해하는 방향으로 흐른다. 자석이 코일에 가까워질 때는 밀어내는 힘이 작용하도록 유도전류가 흐르고, 자석이 코일에서 멀어질 때는 당기는 힘이 작용하도록 코일에 유도전류가 흐른다.

패러데이 전자기 유도법칙

유도 기전력: 전자기 유도에 의해 코일에 발생하는 전압으로 유도전류를 흐르게 하는 원인이다. 유도전류의 세기는 유도 기전력에 비례한다.

( 치료에 적용: TMS는 두개골 바로 밑 뇌 피질에서 유도전류를 형성해 자극한다. 자극 코일의 중심부에서 멀어질 수록 전류의 세기가 급감하여 두개골에서 7cm 떨어진 뇌 영역은 해마와 기능적으로 연결된 뇌 피질을 자극하여 간접적으로 해마 기능에 영향을 준다.)

장점: 전자약이 질병 치료 측면에서 사용되면 기존 약물의 화학적 부작용이나 오남용을 상대적으로 위험 없이 안전하게 치료할 수 있다. 또한 경증 치매 치료 외에도 물리적 자극을 통해 게임중독, 우울증, 악성뇌종양, 비만 등 다양한 범위의 질환을 다룰 수 있어 활용도가 높다.

이러한 전자약이 앞으로 상용화 된다면 쉽게 치료할 수 없었던 질병을 가진 환자들에게 각 개인의 생체 데이터에 맞는 맞춤형 치료를 제공할 수 있어 더욱 효율적인 의료 서비스가 가능해 질 것이다. 또한 기존의 약물 치료나 수술과 달리 비침습적 치료 방법으로 신체에 큰 부담을 주지 않을 수 있어 통증을 줄여줄 수 있을 것이다.

이 기사에 대한 나의 의견: 현재 전자약은 에너지원에 따라 전기, 자기, 초음파, 광 혹은 소리와 같은 물리적 에너지를 인체에 유해하지 않은 범위 내에서 사용해 부작용이 없을 것 같다고 생각했지만 자극부에 영향을 주거나 전자파, 자기장 과민자의 피부.신경 자극 등 아직 많은 해결문제가 남아있다는 것을 발견했다. 따라서 새로운 치료법인 만큼 장기적인 효과와 안전성에 대한 연구가 더 필요하다고 생각한다.

현재 여러 사이트에서 무선과 관련된 기기들도 많이 판매하고 교과서(145쪽 휴대폰 무선 충전기)에도 무선과 관련된 물건을 볼 수 있듯이 무선 기술이 굉장히 발달하고 편리하다는 걸 볼 수 있다.

이를 위하여 무선의 기본적 개념과 마그네틱이 무엇인지 전자기 유도 방식에 대해 자세히 알아보고 기사 관련 2IN1 노라인 무선 줄넘기가 무엇인지 무선 줄넘기의 장점을 짚고 마지막으로 미래의 무선 기술에 대한 나의 생각 및, 이 기사에 대한 나의 의견을 말해보고자 한다.

무선: 무선 전신을 줄인 말

전선을 사용하지 않고 전자기파를 이용하여 전신을 주고받는 통신 방식이다.

마그네틱: 쇳조각을 끌어당기거나 남북을 가리키는 등 자석이 가지고 있는 특유한 물리적 성질. 또는 그러한 성질을 띤 물질.

전자기 유도 방식: 무선 충전에는 다양한 방식이 존재하며, 그 중에서 전자 유도 방식이 가장 일반적이고 전자 유도 방식은 회로 구성이 간단하여, 고효율이 특징이다. 전자 유도 방식은 패러데이의 전자 유도 법칙에 근거한 방식이다. 패러데이의 전자 유도 법칙이란, 자속의 변화를 방해하는 방향으로 유도 기전력이 발생하는 것으로, 식은 하기와 같다. V =−𝑁( ∆Φ/∆𝑡 )

＜패러데이의 전자 유도 법칙＞
（∆Φ/∆𝑡는 미세시간 ∆𝑡로 코일을 통과하는 자속Φ의 변화）

코일의 1차측에 교류 전압을 공급하면, 자속이 발생하고 2차측에는 이 자속을 방해하는 유도 기전력이 발생한다. 이 때, 2차측에 발생하는 전력을 기기의 충전에 이용할 수 있다. Tx의 1차측 코일은 충전대에 탑재되어, 충전대측을 트랜스미터 라고 한다. Rx의 2차측 코일은 휴대기기에 해당하며, 리시버라고 한다. 이는 무선 충전 (전자 유도 방식)의 기본적인 구성이다. 실제로 제품화를 위해서는 효율, 송전 거리, 충전 안정성 등을 최적화 해야 한다고 생각한다.

2lN1 무선 줄넘기는 실내 스포츠용품 브랜드 멜킨스포츠가 마그네틱 전자기 유도방식을 적용한 2IN1 노라인 무선줄넘기이다.

마그네틱 전자기 유도방식은 자석이 내장된 전자기 유도 시스템 방식으로 줄넘기 회전 시 속도와 상관없이 카운팅 측정이 가능하고 기기에 내장된 코일에서 발생된 자기장이 유도 전류를 생성하여 기기를 실행하게 되는 원리로, 전자저울이나 무선 충전기, 마그네틱 카드에서 활용되는 방식이다. 

무선 줄넘기의 장점: 실내에서도 운동이 가능하여 날씨, 장소에 구애받지 않고 언제 어디서든 운동 가능하다. 손목 부담감을 줄일 수 있고 카운팅 측정이 가능해 수를 세지 않아도 된다. 또한 줄이 없어 간편할 뿐만 아니라 어디든지 넣어다닐 수 있다.

미래 무선 기술의 대한 나의 생각: 현재 무선 이어폰, 무선 줄넘기, 무선 스피커, 무선 청소기 등등 무선과 관련해서 편리한 제품들 기계들이 점점 더 나오고 있는데 앞으로 무선 기술은 더욱 발전할 것으로 전망된다. 5G 네트워크의 상용화로 인해 더욱 빠른 속도와 안정성을 제공할 수 있게 될 것이다. 또한 인공지능과의 결합으로 더욱 스마트한 기기와 서비스를 개발할 수 있을 것이다. 자율 주행 자동차, 스마트 시티 등 다양한 분야에서 무선 기술은 더욱 중요한 역할을 수행할 것으로 예상된다.

​또한 무선 기술은 우리의 삶을 혁신하고 제공되는 서비스의 품질을 향상시킨다. 하지만 여전히 개선할 부분이 많다. 미래의 무선 기술은 이러한 난제를 해결하고 새로운 기회를 창출할 것이고 이에 대한 연구와 투자는 중요하며, 혁신적인 아이디어와 더 나은 기술을 기반으로한 무선 기술의 발전을 기대해야 한다. 무선 기술은 우리의 미래를 밝게 만들어줄 것이다.

이 기사에 대한 나의 생각: 위 기사에 나와있는 2IN1 무선 줄넘기는 어디서든 간편하게 운동할 수 있어 편리한 제품 같고 한번 사면 편리하게 운동할 수 있을 것 같다.

줄넘기는 전신 다이어트에 도움이 많이 되는데 1시간 정도 뛰면 약 600kcal가 소모 된다고 한다. 나도 무선 줄넘기를 활용하여 운동을 해야겠다. 2IN1 무선 줄넘기의 기사를 읽어보고 리뷰를 쓰는 과정에서 무선은 편리하다고만 생각하고 깊히 생각해본 적이 없는데 무선 줄넘기의 물리적이고 과학적인 과정을 알게 되어 의미있는 리뷰 작성이었다.

남성의 몸무게 약-67kg

68층의 높이 약-204m

위치에너지-mgh

총 질량- 67 x 9.8 x 204=133946J

68층 높이에서 위치에너지= 떨어진 후의 운동에너지이므로

mgh=1/2mv(제곱)

V(제곱)=4003

V=약 63m/s

이때

충격량=운동량의 변화량 이므로

충격량의 크기

= 약 4238N.s 이다.

이에 따르면 높은 건물에서 떨어지게 된다면

사람이 견딜 수 없는  엄청난 양의 충격을 받게 된다는 것을 알게 되었고

높은 장소를 올라갈때는 안전에 항상 유의하며 안전성을 확인하고 예방해야 한다

또한 많은 관심을 얻기 위한 무리한 도전은 좋지 않다는 것을 깨달았다.

아토초는 100경분의 1초이다. 빛과 비교해 보자면 빛이 30cm 진행할 때 걸리는 시간이 10억 분의 1초이다. 그럼 아토처 펄스는 100경분의 1초의 빛이다. 이러한 아토초는 원자나 분자 내 전자의 운동을 직접 추적하고 제어하는 데 사용될 수 있다. 그러다면 이것을 사용하게 된다면 무슨일이 벌어질까?

우선 아토초 펄스를 만들 수 있는 방법은 아래와 같다.

한 레이저를 반사시켜 L1, L2 두 갈래로 만든다. 그 후 L1은 불활성 기체를 통과시켜 배음현상이 일어나게 하고 L2는 전반사를 시켜 L1이 가스를 통과하는 동안 한곳에머무르게 한다. L1이 가스를 통과하였으면 다시 전반사를 이용하여 L1과 L2가 만나게 한다. 두 빛이 겹쳐지면 서로 보강, 상쇄되어 하나의 파동이 생성된다. 이렇게 아토초 펄스가 생성된다.

배음현상: 적외선 레이저 빛이 희귀 기체, 특히 다른 물질과 거의 반응하지 않는 불활성 기체에 투과할 때 다양한 빛이 마치 하나의 물결이 여러 개 동시에 생기듯 빛의 울림이 발생하는 현상.

전반사: 빛이 굴절률이 큰 물질에서 굴절률이 작은 물질의 경계면으로 이동할 때, 들어온 빛이 물질의 표면에 평행하게 굴절되는 각을 임계각이라고 한다. 전반사는 이런 임계각이 만들어지는 입사각보다 크면 빛이 경계면을 투과하지 못하고 모두 반사하게된다.

보강간섭: 여러 파동이 겹쳐져서 중첩이 일어날 때, 마루와 마루가 더 해지거나 골과 골이 더해지면 더욱 큰 변위를 일으키는 파동이 만들어진다.

상쇄간섭: 마루와 골이 만나게 되면 서로 상쇄되어 잔폭이 줄어든다.

아토초 펄스의 활용은 무궁무진하다.

아토초 수준의 짧은 간격으로 빛을 내는 펄스를 이용하면 전자가 어떻게 움직이는지 관찰할 수 있다. 전자는 수소 원자 주위를 한 바퀴 도는 데 약 150아토초가 걸리는 만큼 이전에는 볼 수 없었던 물질의 상태 변화 과정을 들여다볼 수 있게 되었다. 특히 난치병으로 꼽히는 유전병의 원인과 치료법을 찾는 데 아토초 펄스가 사용될 것이라는 전망도 나온다. 유전병은 전자가 비정상적인 상태가 되면서 유전자를 손상해 발생한다. 아토초 펄스를 사용하면 유전자 손상이 일어나는 과정도 이전보다 명확하게 규명할 수 있게 된다.

이 기술은 반도체, 의약 등에 이용될 수 있다. 게다가 X선에 의해 DNA가 손상되는 아주 짧은 순간까지 관찰할 수 있다. 이 기술의 전망을 예측해 보자면 전자의 움직임을 관측할 수 있다는 사실로 또 다른 분야의 다양한 과학실험에 이용할 수 있을 것이라 생각한다. 그러나 아직 상업적으로 이용하기에는 문제점이 많아 보인다. 아토로 펄스는 레이저로 원자를 쏠 때 엑스선이 생기게 된다. 그러면 펄스가 시간적으로 퍼지게 된다는 단점을 가지게 되므로 이러한 문제점을 보완할 필요가 있다.

노동자의 체중=약 76.4

건물 높이=약 7m

mgh=76.4×7×9.8=5,241.04j

7m에서의 위치에너지=추락후의 운동에너지

2/1mv² ,v²=137.2 v=11.7m/s

이때의 충격량은 약 893N.s이 나온다

이 기사에 대한 나의 생각

아무리 건설업에 종사해도 한순간의 실수로 목숨을 잃을수 있다는 것을 알았고 항상 높은곳을 조심해야 한다는것 또한 깨달았다.

이를 통하여 9층 높이에서의 남성의 위치에너지와   충격량을 구하여 80대 남성에게 가해진 충격량을 구해볼 수 있다.

50대 남성 평균 몸무게: 67kg

아파트9층 높이: 25m

위치 에너지: mgh = 16,415J

=추락후운동에너지=mgh= ½mv²

= ½ x(67) x v²

따라서 v²=490, v= 대략 22m/s

충격량=운동변화량=1474 N•s

따라서 9층 높이에서 뛰어내린 남성이 아파트 입구에 있던 남성에게 가해진 충격량은 대략 1474N•s임을 알 수 있다.

이를 통하여 높은 건물에서 투신하면 투신하는 사람뿐만 아니라 아래에 있던 다른 사람에게 그 힘이 가해져 사망할 수 있다는 것을 알았고 사람이 사망할 정도의 충격량이 가해진 다는 것을 알 수 있었다. 나는 저 정도의 충격량을 경험해보지 못하여  대략어느정도세기의 힘인지 궁금해졌다. 그리고 한사람의 투신으로 두명의 사상자가 발생한 것에 대한 안타까운 마음도 들었다.

이에 신재생에너지 중 태양광발전에서 사용되는 태양전지의 원리와 이를 보완할 점에 대하여 나의 의견을 말해보고자 한다.

페로브스카이트 태양전지: 페로브스카이트는 특정 광물의 구조를 말한다. 페로브스카이트라는 이름은 이 광물을 처음 발견한 러시아 과학자의 이름을 따서 붙은 것이며, 1839년에 처음 발견됐는데 광전 효과가 발견된 해와 같다.페로브스카이트의 화학식은 ABX3이다. 여기서 A와 B는 양이온, X는 음이온을 말한다. 양이온 두 종류가 각각 하나씩, 음이온은 세 개가 결합해 있는 셈이다. 다만 이 화학식을 이야기하는 건 페로브스카이트를 이루는 A, B, X가 특정 원소로 이뤄졌을 때 빛을 잘 흡수하는 성질을 가지기 때문이다.

페로브스카이트 태양전지는 다른 태양전지 기술에 비해 상대적으로 높은 효율을 가진다. 이는 태양광의 흡수와 전하 분리에 효율적으로 기여하는 페로브스카이트 구조의 특성에 원인을 둘 수 있다.

페로브스카이트 태양전지의 장점으로는

1. 높은 효율성

페로브스카이트 태양전지는 다른 태양전지 기술에 비해 상대적으로 높은 효율을 가진다. 이는 태양광의 흡수와 전하 분리에 효율적으로 기여하는 페로브스카이트 구조의 특성에 원인을 둘 수 있다.

2. 저렴한 생산 비용

페로브스카이트 태양전지는 상대적으로 저렴한 원료를 사용하고 제조과정이 비교적 간단하다. 따라서 대량 생산에 적합하며, 태양전지 시장에서 경쟁력 있는 대안으로 주목받고 있다.

3. 유연성

페로브스카이트 태양전지는 실리콘 태양전지보다 훨씬 얇고 유연한 구조를 가질 수 있다. 이는 태양전지의 설치 여건과 형태에 대한 유연성을 제공한다.

그러나 페로프스카이트는 시간이 지나면서 습기,열 또는 빛에 노출되면서 성능이 저하하기 때문에 장기적인 성능과 신뢰성에 대해 초점에 맞춰야한다. 이를 해결하는 방법은 ‘코팅’을 하는 것이다. 하지만 코팅을 하게 된다면 경제성과 효율성을 잃게 되는 데 이 연구결과를 통해 해결되었다고 판단된다.

일상생활에서의 변화: 자가발전 자동차, 에너지제로하우스의 보편화 등을 기대해 볼 수 있다.

이 태양전지의 양면성을 활용하여 나는 동아리에서 발명을 할 수 있는 기회가 있었는데, 발명품으로 ’부착형 전기차 충전기‘를 고안하였다. 이 충전기는 태양의 빛 에너지를 흡수하여 전기에너지를 바꾸는 것으로 효율성이 매우 높다. 또한, 주차장이 협소한 장소에서 전기차의 충전소가 필요없기 때문에 주차공간을 효율적인 효과를 기대할 수 있다.

나의 생각 : 양면성 태양전지에서 기술발전의 기대감을 엿볼 수 있었다. 따라서 효율을 더 높일 수 있도록 구조적으로 투과된 빛을 증폭시킬 수 있는 방법을 고안해 낸다면 효율을 더 높일 수 있을 것이다. 생산된 에너지를 저장할 수 있는 배터리의 효율 또한 추가적으로 연구가 이루어져야 할 것이다. 기술개발에 초점을 두는 것이 아닌 후속연구가 더욱 활발하게 이루어져야 할 것이고, 이와 같은 연구가 활발하게 이루어지기 위한 제도적 지원 또한 중요하다고 생각한다.

위 기사는 요약하자면 60대 남성이 북한산 등산 중 30m 밑으로 떨어져 응급실로 이송 후 결국 사망했다는 내용을 다루고 있다.

사람이 떨어진 높이와 대략적인 사람의 몸무게 등을 고려하여 추락시의 바닥에서의 속도와 이를통해 충격량의 크기까지 계산할수있다.

60대 남성의 질량 : 70kg

추락 지점의 높이:30m

위치에너지 mgh= 70 9.8 30 = 20,580J

30m에서의 위치에너지는 추락 후 운동에너지와 같기 때문에

mgh=0.5mv^2 이므로 v=루트2gh 이다

즉 v는 약 24m/s이고 이는 86.4km/h로

충격량은 운동량의 변화량 즉 나중운동량 - 처음 운동량이고 운동량은 질량과 속도를 곱해서 구한다

이렇게 남성이 받은 충격량이 1,680N•s 인걸 알 수 있다

사람이 즉사할만큼의 위력은 아니지만 추락장소가 북한산인 것을 고려하면 단단한 바위로 떨어졌을 것이고 이는 나무나 풀잔디에 떨어지는 것 보다 상대적으로 충격시간이 짧기때문에 충격력이 커 남성이 위독했을것이라고 예상할 수 있다.

이 기사를 읽고 남성이 추락 중 나뭇가지에 한 번 걸리든가 추락위치가 흙이나 잔디였다면 남성이 살 수 있었지 않았을까 생각해보게 되었다.

30m 높이는 약 아파트 10층 높이로 그리 높은 높이가 아니지만 낙하위치가 안 좋았다고 생각할수 있었다 앞으론 특히 뾰족하고 단단한 바위가 많은 산에 갈 때는 더욱 각별히 주의해야겠다고 느꼈고 떨어질 때 충돌시간을 늘려 충격을 완화할수 있는 방법을 생각해 보게 되었다

기사의 내용은 신호등을 수리하는 신호등 수리 작업자 30대 남성이 일을하다 낮 12시 10분에 제주시 애월읍의 한 도로에서 고소적업차 작업대와 충돌하여 5m높이에서 추락하여 바닥과 충돌하며 119에 의해서 병원으로 이송된 기사다.

30대 남성 : 약 70kg

추락 높이 : 5m

위치에너지 = mgh

=70*9.8*5

=3,430J

위치에너지=추락할때의 운동에너지이므로

mgh=1/2mv^2

v^2=98

v=9.899m/s

이때 충격량은 운동량의 변화량과 같으므로

충격량=운동량의 변화량

충격량=686kg*m/s로 큰 충격량을 받았다.

이를 통해서 별로 높지 않다고 생각하는 5m정도에서

추락하여 충격을 받아도 나의 생각보다 훨씬 많은

충격을 받는다는것을 느꼈고

안전장비를 잘 착용하여 충돌시간을 길게 해서 충격력을

줄일수 있도록 해야한다고 생각하게 되었다.

자기부상열차 : 레일에 설치된 영구자석과 열차에 부착된 전자석 사이의 자기력에 의해 열차가 레일 위에 뜬 상태로 마찰 없이 매우 빠르게 달릴 수 있다.

전자석 : 솔레노이드 내부에 철심을 넣어, 전류가 흐르면 철심이 자기화되면서 강한 자기장이 형성된다.

자기력 : 자기장 속에 놓인 도선에 전류가 흐를 때 도선이 받는 힘. ( 자성을 띤 물체 사이에 작용하는 힘도 자기력이라 한다. )

하이퍼루프의 특징

하이퍼루프는 저압 또는 진공 상태에 가까운 튜브를 통해 이동한다. 공기 저항을 거의 없애 마찰을 최소화 한다. 또 태양광 패널 등을 통해 친환경 에너지원으로 이용될 수 있다. 때문에 기존 자기부상열차보다 에너지 효율이 높으며, 현재 최대 시속 600km 이상인 자기부상열차보다 훨씬 빠른 시속 1000km 이상이 가능하다. 아직은 상용화 되지 않았으며, 기술적,법적, 경제적인 부분에서 노력해야 할 과제들이 많다.

이러한 하이퍼루프가 보급되어 일생활에 적용 된다면 하이퍼루프는 시속 1000km 이상으로 이동할 수 있어, 도시 간 이동 시간이 크게 단축될 것이다. 예를 들어, 서울에서 부산까지의 이동 시간이 30분 이하로 줄어들 수 있다. 이는 통근 시간이 크게 줄어들어, 일과 삶의 균형을 맞추는 데 도움이 될 것이다. 또한 하이퍼루프는 전기를 사용하여 구동되므로, 기존의 내연기관 교통수단에 비해 탄소 배출이 적다. 특히, 재생 가능 에너지를 사용할 경우, 더욱 친환경적인 교통수단이 될 수 있다.

따라서 이 기사에대한 나의 의견으로는 하이퍼루프는 혁신적이고 흥미로운 교통 수단이지만, 실현되기 위해서는 아직 많은 도전 과제를 해결해야 한다. 기술 발전과 함께 경제적, 법적 지원이 뒷받침된다면, 하이퍼루프는 우리의 일상생활과 환경적인 부분에서 큰 변화를 가져올 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 생각하며 기대하고 있다.

자기장: 자석이나 전류에 의해 자기력이 작용하는 공간, 전자는 원자핵 주위로 회전하면서 전류를 생성시키며 이 전류에 의해 자기장이 생성된다. 여러개의 자석에 의한 자기장의 중첩.

동물의 자기장: 동물은 전기적 신호를 이용해 근육과 신경을 제어한다. 뇌파 측정 심전도 측정등 생체 전기 신호을 측정해 여러가지 연구를 진행해왔다. 이러한 전기 신호를 연구하면 동물의 감각기관,근육,뇌 역할과 작동원리등을 자세히 알수있다. 활발한 연구가 이루어지고 있음

식물의 자기장:신경세포가 없어 생체자기장을 측정하기 어려움 고가의 복잡한 관측 장비로만 측정가능하다. (초전도 양자간섭기: 매우 민감한 자력계로 매우 작은 자기력을 측정하는데사용)파리지옥의 자기장은 지구자기장의 백만분의일. 0.5 피코테슬라 매우극소량이다. 식물 성장 촉진방법으로 자기장에 장기간 노출시 식물의 초기발아가 노출되지 않은 식물보다 평균3~4일 빠르다는 결과가 있지만 자기장의 세기,방향 ,왜 더 자라는지등 자세한연구가 되지 않고 그냥 자기장이 강하면 잘자란다는 말만 있을뿐 정확한 연구 결과는 존재하지 않는다.

이러한 식물의 자기장에 대한 연구가 활발해지면 친환경적 방법으로 많은 수확물과 심각한 기후 변화에 따른 생산성 약화에 대비하며 보다 효율적인 농업의 시대가 올 것 이다. 자기장 측정은 식물의 잎,줄기,뿌리를 손상시키지않고 어떠한 질병인지 알아낼 수 있는 매우 대단한 장점이 있다.

식물 연구에 대해 나의 생각:이 연구는 대단한것같다. 감지하기 어려운 식물의 생체 자기장을 발견하고 이를 활용해 식물을 효율적으로 관리,재배등 할 수 있다는것이 대단합니다.과학의 발전에 찬사를 보냅니다. 하지만 이연구는 더욱더연구 되어야하고 식물이 자기장에 반응한다는것에 대한 정확한 연구가 없어 쓸쓸한 기분이 듭니다. 식물에 관한연구는 작물의 효율성을 높이기위한 연구를 하는데 식물의 특성에 대한 연구는 잘 이루어지지 않아서 이러한 부분의 연구가 진행되면 좋을것 같다고 생각합니다.

아령 : 1.5kg

아파트 10층 높이 : 약 28m

위치에너지

공식 : mgh

m은 질량 (1.5kg,아령의 무게)

g는 중력 가속도 (약 9.8 m/s^2)

h는 높이 (28m, 추락한 거리)

식 : 1.5kg X 9.8m/s^2 X 28m

계산을 하면 411.6J 이 나온다

이러한 활동을 통해 아무리 작고 가벼운 물건이라도 높은 곳에서 떨어진면 위험하다는 것을 알게 되었고, 실제 있었던 일을 우리가 직접 식에 대입해 그 힘을 알아내니 뭔가 새로웠다. 마지막으로 아무리 작은 물건이라도 사람들이 지나가는 곳엔 던지지 않도록 했으면 좋겠다.

아령 1개의 질량=1.5kg

아파트 높이( 대략 25층)는 층고높이를 2.6m로 가정해 중간중간 콘크리트를 포함한다면 약 77m가 된다.

아령이 가지는 위치에너지=mgh=1.5kg x 9.8m/s(제곱)x 77m= 1,131.9J

여기서 반올림을 해주면 1,132J이다.

25층에서의 위치에너지는 바닥에서의 운동에너지이므로

mgh=1/2mv(제곱)

v(제곱)=1,509.2

v=약 38.85m/s

=약 139.86km/h

대부분 고속도로의 제한속도가 110km/h인걸 감안하면 매우 빠른 속도이다.

충격량은 운동량의 변화량이므로 mv-mv’(질량x나중속도-질량x처음속도)이다. 1.5x38.85-1.5x0=58.275Ns이다.

이번 사례를 조사하면서 생각보다 작은 물건도 높은 위치에서 떨어지면 생명을 위협할 수 있었겠다라는 생각이 들었다. 그리고 어깨가 아닌 머리였으면 충격이 커서 아마 사망에 이를 수도 있는 위험한 상황인걸 직접 계산해보면서 알 수 있었다. 그러므로 항상 어디서나 건물 밖으로 물건을 던지거나 버리는 행동은 삼가하며 내가 하는 행동이 어떤 결과를 가져오는지에 대한 책임을 가져야겠다는 생각을 했다. 마지막으로 직접 계산하니 복잡하고 어려웠지만 직접 검색하거나 풀이과정을 주변 사람들에게 물어보는 등 문제해결능력을 기를 수 있었고 해결하니 뿌듯함도 느낄 수 있었다.

머리를 다쳤다.

다친 50대 작업자는 심정지 상태에 빠졌지만 신고를 받고 출동한 119구급대원에 의해 응급처치 중 회복돼 인근 병원으로 옮겨져 치료를 받았다.

대리석 파편을 성인 남성의 손바닥 크기 정도로

예상하면 대리석의 질량은 약 0.4 kg (약 400g)

것으로 추정되고, 3층의 높이는 일반적으로 3x3.5m =10.5m로 가정한다.

위치에너지

0.4 kg (질량)

9.8 m/s² (중력 가속도)

10.5 m (높이)

위치에너지=m⋅g⋅h

따라서 41.16J

운동 에너지

운동에너지는 위치에너지와 같으므로 대리석이 충돌 직전의 운동에너지는 41.16J이다.

속도

14.34m/s

충격량

최종 속도-초기 속도=14.35m/s-0m/s
◇p=0.4kg×14.35m/s
◇p=5.74kg'm/s

대리석 파편이 떨어질 때의 충격량이 약 5.74J이라는 것을 고려할 때, 이는 질량이 70 kg인 사람이 시속 0.29 m/s (약 1 km/h)의 속도로 벽에 부딪힐 때 대리석의 충격량과 비슷하다.

이 기사를 읽고 공사현장에서는 어떤 위험한 일이 있을지 모르니 주변에 가까이 가거나 주위를 잘 살피지 않고 다니는 것은 위험할 것 같다는 생각이 들었다. 고층에서 떨어지는 물체는 크기가 작더라도 물리적인 작용으로 인해 자칫하면 큰 사고로 이어질 수 있으니 건물 안에서 무게가 나가는 물건 등을 던지면 위험하다는 사실을 다시 한 번 생각하게 되었다.

이에 대해 60대 노동자의 무게,  아파트 공사현장의 높이를 통해, 역학적 에너지를 알 수 있다. 또한 60대 노동자가 받은 충격을 예상 할 수 있다.

60대 노동자: 약 70kg

아파트 공사현장의 높이: 약 8m

위치 에너지 = mgh

= 70*9.8*8

=5488J

아파트 8m에서의 위치에너지 = 추락한 직후의 운동에너지 이다.

mgh = 1/2mv(제곱)

v(제곱) = 156.8

v = 12.5m/s (45km/h) (사이클 선수가 매우 빠르게 달리는 속도)

이때 충격량 = 운동량의 변화량 이므로 충격량의 크기

= 약 875kg*m/s

이러한 과정을 통해서 60대 노동자가 받은 충격량을 예측 할 수 있었고 이러한 사고를 막기 위해 공사 현장에는 안전이 최우선이라고 생각한다 공사현장에 추락 방호망 그물을 설치만 하면 추락하는 많은 노동자들을 구할 수 있다고 생각한다. 현재 건설현장에선 그물을 설치하지 않고 불법 재도급이 이루어지고 있고 공사 비용을 줄여야 하는 도급업체 입장에선 추락 방호망을 설치하는 비용도 돈이기에 설치할 여유가 없던것 일거라 예측한다. 하지만 과연 그것이 사람 목숨보다도 비싼 것일까? 생각을 해보고 관련 법안이 개정되면 좋겠다 이번 수행평가를 통해 물리적 이해를 할 뿐만 아니라 우리 주변에 이런 단순한 작업을 하지 않아서 사망사고 기사가 거의 매일 올라오는게 아니라 생각하고 더이상 노동자들이 죽지않고 보호해야 한다 생각한다.

음파의 많은 종류 중 초음파를 사용하는 이유가 초음파의 주파수가 높아 파장이 짧다는 특성에 있다는 것을 알게되었다. 초음파의 과학적 원리를 이용하여 정밀기능과 해부학적 정보를 발견할 수 있다는 것이 흥미로웠다.

https://m.ajunews.com/view/20181120134042698

위 기사는 대학생이 운전하던 음주운전 차량이 신호등 지지대를 들이 받는 사고가 발생하였다. 이 사고로 운전자는 에어백의 영향으로 경상을 입었지만 조수석과 뒷좌석의 4명은 차량 밖으로 튕겨나갔고 그중 3명은 사망한 사건을 다룬 기사이다. 이에 대해서 질량, 속도변화를 통해서 충격력을 계산할 수 있고, 에어백이 있는경우와 없는 경우의 충격력과 충격량을 비교해 볼 수 있다. 또한 에어백 유무에 따른 피해정도의 차이를 알아볼 수 있다.

1. 에어백이 없는 경우( 충격력 )

F=∆p/∆t

탑승자 질량(m):60kg

처음속도(v1);16.7m/s (60km/h)

나중속도(v2):0 m/s

(핸들에 부딪히는) 시간∆t: 0.02초

F=60×(−16.7)÷0.02 =−50100N

2. 에어백이 있는 경우 (충격력)

탑승자 질량(m):60kg

처음속도(v1);16.7m/s (60km/h)

나중속도(v2):0 m/s

(핸들에 부딪히는) 시간∆t: 0.05초

F=60×(−16.7)÷0.05 =−20040N

3. 충격량

I=F∆t

1번 충격량

-> -50100× 0.02= -1002

2번 충격량

-> -20040× 0.05=-1002

에어백이 있을때와 없을때의 충격력을 비교해 본 결과 에어백이 있는 경우 탑승자가 받는 충격력이 더 적다는 것을 알 수 있었고 충격량을 비교해 본 결과 충격량의 크기는 동일 하였다.

이를 통해서 충격량의 크기는 같지만 탑승자가 받는 힘의 크기가 다른 이유는 에어백의 유무에 따른 충돌시간이 다르기 때문임을 알 수 있다. 에어백이 있을 때 에어백이 충돌시간을 늘려주어 충돌시간이 더 길어지고 이로 인해 탑승자가 받는 충격력을 줄여주게 된다.

이러한 과학적 검증을 통해서 에어백의 유무에 따른 피해 정도의 차이를 확실하게 알 수있었으며 에어백의 역할이 중요함을 다시한번 더 깨닫게 되었다

또한 이렇게 중요한 역할을 하는 에어백 기술을 더욱 발전 시켜야한다고 생각했다

물리시간에 배운 개념을 실제 상황에 사용해 볼 수있어서 매우 흥미로웠고 물리시간에 예시로 나온 달걀떨어뜨리기 와 이번 상황을 함께 보며 충격력과 충격량에대해 더 잘 이해할수있었다.

위의 기사를 요약하면 산업기계 공장에서 40대 노동자가 7m높이에서 추락사 했다는 기사이다. 이에대해서 40대 남성의 무게와 7m 높이에서 역학적 에너지를 알수있으며 남성이 받은 충격량의 크기 또한 알수있다.

40대 남성: 약77kg

높이 7m

위치 에너지=mgh

77x9.8x7=5,282.2J

7m에서의 위치에너지=추락후의 운동에너지

mgh=1/2mv(2)

v(2)=137.2

v=11.7m/s

((이속도는 우사인볼트가 전력질주하는 속도와 비슷하다.

이때,

충격량=운동량의 변화량 이다.

운동량의 변화량= 질량x속도변화량 으므로

                          =900.9 N·s

((이충격량은 야구선수가 야구공을 치는 충격량과 비슷하다.

그냥 스쳐 지나갈수있는 기사를 제대로 이해하고 검증해보니 뉴스기사가 더 생동감있게 느껴졌다. 어느정도의 운동량이었는지 충격량이었는지를 구하고 다른 상황의 예시와 비교해 그 값을 더 가깝게 느낄수있게됬다. 문제집에서 문제를 풀땐 쪼개져있고 따로 되어있는 문제를 풀다가 내 스스로 처음부터 끝까지 문제와 상황을 연계시켜 풀어봐서 새롭고 재밌었다.

최근 아시아태평양이론물리센터(APCTP)의 과학문화위원회에서 물리학자들과의 만남을 통해 물리학이 우리의 삶에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 논의가 이루어졌습니다[[5](https://www.khan.co.kr/opinion/column/article/202310252021005)].

### 기사에 대한 생각:

물리학은 자연의 기본 원리를 이해하고 이를 통해 다양한 기술 발전을 이끌어 내는 학문입니다. 특히, 진동은 우주에 존재하는 가장 근본적인 물리현상으로 공학적으로 많은 중요한 응용을 가지고 있습니다[[4](https://ch.yes24.com/Article/View/37870)].

### 과학적 개념 설명:

1. 진동의 중요성: 진동은 전자기파, 음파, 지진파 등 다양한 형태로 존재하며, 이러한 진동을 분석하고 제어하는 것은 여러 분야에서 필수적입니다. 예를 들어, 전자기파의 진동을 이해하면 통신 기술의 발전에 큰 기여를 할 수 있습니다.

2. 양자역학의 역할: 양자역학은 미시 세계의 현상을 설명하는 이론으로, 반도체, 레이저 등의 기술 발전에 기여하고 있습니다[[2](https://blog.naver.com/with_msip/221511186378)].

### 수학적 계산을 통한 분석:

신문기사에서 언급된 물리학적 개념을 바탕으로, 진동의 에너지를 계산해볼 수 있습니다. 진동 에너지는 \(E = \frac{1}{2}mv^2\) (여기서 \(m\)은 질량, \(v\)는 속도)로 표현됩니다. 예를 들어, 질량이 1kg이고 속도가 2m/s인 물체의 진동 에너지는 \(E = \frac{1}{2} \times 1 \times (2^2) = 2J\)입니다.

### 기사에 대한 나의 생각:

진동과 양자역학의 원리를 이해하고 이를 통해 기술 발전을 이루는 것은 매우 중요합니다. 이러한 과학적 개념이 우리의 일상에 미치는 영향은 실로 큽니다. 예를 들어, 통신 기술의 발달, 의료 기술의 혁신 등 다양한 분야에서 물리학의 기여를 확인할 수 있습니다. 따라서, 물리학자들과의 지속적인 만남과 논의를 통해 더 나은 미래를 만들어 나가야 한다고 생각합니다.<div pseudo="-webkit-input-placeholder" id="placeholder" style="color: rgba(0, 0, 0, 0.38); display: block !important;"><br class="Apple-interchange-newline">제목</div><div></div>

1. [kps.or.kr - 새물리 역대 편집위원장 간담회 - 송종현](https://webzine.kps.or.kr/?p=5_view&idx=16636)

2. [blog.naver.com - 과학도 달콤한 쿠키처럼 즐겨요!](https://blog.naver.com/with_msip/221511186378)

3. [kps.or.kr - 물리학용어집](https://www.kps.or.kr/content/voca/search.php)

4. [ch.yes24.com - 김상욱 “물리를 읽으면서 인간이 보였으면”](https://ch.yes24.com/Article/View/37870)

5. [khan.co.kr - [하리하라의 사이언스 인사이드] 아는 것과 이해하는 것](https://www.khan.co.kr/opinion/column/article/202310252021005)

6. [blog.naver.com - [물리] 물리학의 기본을 이야기하다](https://m.blog.naver.com/jisungsabook/221497611168)

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돌의 질량: 약 1kg

아파트의 높이(20층 기준): 약 56m

돌이 가지는 위치에너지: mgh = 1 9.8 56 = 548.8

20층에서의 위치에너지 = 바닥에서의 운동에너지

바닥에 떨어질 때 예상 속도 = 약 33.13m/s = 약 120km/h (야구선수 평균구속이 약 130km/h)

충격량의 크기 = 33.13 N·s

이 충격량의 크기는 10kg 물체를 순식간에 3m/s만큼의 속도를 변화시킬 수 있는 에너지이다.

돌을 머리에 맞는다고 가정할 때, 평균 사람의 머리 무게는 5kg정도 되므로 몸은 정지해 있고 머리만 6m/s로 움직이게할 위력이 나온다.

즉, 하늘에서 떨어진 물체는 땅위를 걷는 보행자에게 아주 큰 위험이 되며, 이와 비슷한 사건으로는 자동차 유리창을 부시는 것들이 있다.

주요 포인트 : 기사에 대하여 어떤식의 생각을 하게 되었다(도입부) - 과학 개념들을 통한 계산(과학적 검증) - 계산을 해본 결과를 통한 기사에 대한 나의 생각(과학적 검증을 통한 나의 주장, 생각)