자유시간

지구상에 자연적으로 존재하는 원소는 수소에서 우라늄까지 92종류로 인간이 합성한 원소를 포함하면 현재 118종이 있다고 알려져 있다. 원소의 성질은 원자 안의 양성자 수와 전자 수에 달려 있다고 한다. 이번에는 물질에 한정하여 높은 경도가 보이는 물질을 10가지 꼽아보자. 딱딱한 것은 다이아몬드만이 아니다.

1위. 우루차이토 질화 붕소

우루차이토 질화 붕소는 화산의 잔류물에서 얻어진 재료로 구성된 물질. 화학적 구조는 다이아몬드와 그다지 다르지 않지만, 그 구조에 더 화학적인 결합이 일부 더해져, 지구상에서 가장 단단한 물질이라고 알려져 있다. 이것을 소결한 공구로 열처리강 및 고경도 주철의 절삭에 사용된다.

2위. 론조데 라이트

론조데 라이트는 지구상에서 두 번째로 강한 물질. 자연계에서는 운석이 지구에 충돌했을 때 엄청난 열과 압력에 의해 운석 중의 흑연 구조가 변화하여 생성된 것이다. 육각 다이아몬드라는 이름으로 알려져 있다.

3. 다이아몬드

다이아몬드는 지구상에서 세 번째로 강한 물질이지만, 실험에서 확인된 천연 광물 중에선 여전히 최고의 경도를 자랑하는 물질이다. 이 물질이 가지는 엄청난 강도와 경도는 천공 작업에 이용된다. 또한 다이아몬드의 아름다움은 그 자체가 매력적인 재료이다.

4. 보라존

보론과 니토로겐의 혼합물로 4번째로 강한 물질이라고 알려져 있다. 다이아몬드의 저렴한 대용품으로 사용된다. 보라존은 인공 물질로, 붕소와 질소를 1800도 이상의 고온으로 가열하여 얻는다.

5. 이붕화 레늄

이붕화 레늄은 레늄의 화합물로 1962년에 처음으로 합성되었다. 높은 압력을 필요로 하지 않는 레늄의 생산은 간단하고 저렴하다. 그 강도 덕분에 다양한 방법으로 많은 제품에 사용된다.

6. 탄화 티타늄

세라믹 탄화 티타늄. 광물의 경도 척도의 하나인 '모스'에서 9라는 높은 수치를 나타낸다. 매우 빠른 속도로 강철을 절단하기 때문에, 철강 제품에 사용된다. 주로 절삭공구 등의 재료가 되는 '사메트'의 복합재료로도 사용된다.

7. 이붕화 티타늄

다른 물질과 비교해 우수한 점은 고온에 강한 내성이 있다는 것. 천연 세라믹이면서도 양질의 도체이며 스틸보다 3배 강한 것으로 알려져 있다.

8. 탄화 지르코늄

지르코늄 탄화물. 회색의 금속 광택이 있다. 제조업계의 절단공구 및 태양광 발전에 이용된다. 물에 불용성.

9. 붕소

공업적으로는 산화 붕소 B2O3와 탄소를 2,500 ~ 2,600℃로 가열하여 만든다. 경도가 높아서 분말은 고경도 세라믹 포장이나 초음파 가공 연마에 사용한다. 방탄 제품 및 장갑차에 이용되거나 중성자 흡수와 높은 에너지 연료로 원자로에 사용되며, 대탄도탄의 장갑판에도 사용된다. 내산화성이 부족하다.

10. 알루미나 (산화 알루미늄)

알루미늄의 양성 산화물로 결정 상태에서는 알루미나로 알려져 있다. 유리 레이저 튜브 및 분말 매체에 사용된다. 알루미나는 다양한 종류가 있으며, 서로 다른 명칭이 붙여져 있다. 놀랍게도 알루미나는 다른 불순물을 포함하면 아름다운 색을 나타내어, 루비와 사파이어로 모습을 바꾼다.

출처 참조 번역
TOP 10 STRONGEST MATERIALS ON EARTH
http://the10mostknown.com/top-10-strongest-materials-on-earth.html

1986년 4월 26일 체르노빌 원자력 발전소에서 대형 폭발사고가 일어났다. 방사선에 극도로 오염된 원자로에 생명체는 없을 것이라고 생각되었다. 그러나 생명이라는 것은 씩씩하게 제 살길을 찾는다. 사고로부터 5년이 지난 1991년에 원자로의 벽에 균류가 자라기 시작한 것이다.

이 균류는 유해한 방사선에 내성을 가지는 것을 넘어, 방사선을 먹고 성장하는 것으로 나타났다. 살아남기 위해 방사선을 먹는 것을 택한 것이다.

그리고 지금, 이 균류가 우주공간에 날아올라 우주비행사와 우주여행자를 강력한 방사선으로부터 지켜줄지도 모른다.

방사선을 흡수하여 에너지로 바꾸는 균류

클라도스포리움 스패로스페르뭄(Cladosporium sphaerospermum)라는 이 균은 인간의 피부를 검게 변화시키는 색소인 멜라닌을 많이 포함하고 있다.

이 대량의 멜라닌이 유해한 방사선을 흡수하고 이를 화학에너지로 바꾼다. 식물이 광합성을 통해 이산화탄소와 엽록소를 산소와 포도당으로 바꾸는 것과 같은 원리다.

이 과정은 방사성 합성으로 알려져 있는데, 이 원리를 방사선으로부터 인간을 보호하는, 자외선 차단제와 같은 형태로 사용할 수 있다고 연구자들은 확신하고 있다.

Chernobyl Fungus and Rust Are the Future of Space Exploration
https://youtu.be/S-9zFUPTJ0g

균이 방사선으로부터 우주비행사를 보호해 줄 가능성

연구팀은 현재 이 균을 국제우주정거장(ISS)에 반입하여, 우주의 방사선에 어떤 반응을 보이는지 실험하고 있다.

화성으로 향하는 우주비행사들이 지구 대기권을 벗어나면, 우주 방사선을 대량으로 받는 위험에 노출된다.

후에 우주선과 화성의 거주지에서 이 균을 응용하면, 방사선을 먹어 인간을 지켜줄지도 모른다.

존스홉킨스 대학과 스탠포드 대학의 연구자들이이 균의 얇은층이 있으면, ISS에 쏟아지는 우주선의 2%를 차단, 흡수할 수 있다는 사실을 발견했다.

데이터로 추정하면, 이 균의 층이 21센치 있으면, 미래의 우주여행자를 보호하는데 충분하다고 한다.

"이 균의 가장 큰 장점은 단 몇 그램에서 시작할 수 있다는 점입니다"라고 스탠퍼드 대학의 연구원인 닐스 씨가 말한다.

" 자신을 복제할 수 있고, 자연치유도 할 수 있습니다. 또한 만약 태양 플레어가 방사선 차폐를 크게 손상시켜도, 며칠이 지나면 또다시 성장하여 이전으로 돌아갈 수 있습니다.

태양계 밖의 우주를 탐험하는 데 있어서 인간에게 가장 위험한 것은 방사선입니다. 지구 자기권의 보호를 벗어나 우주공간으로 나가는 비행사를 보호하기 위해, 또한 달과 화성에서 계속 거주하기 위해서라도, 방사선 피폭으로부터 자신을 보호하는 것은 시급한 연구과제입니다" (닐스 씨)

NASA의 과학자인 카스 와란 씨는 이 균의 방사선 흡수력을 추출하여 약품을 생산한다면, 독성 광선에 대한 '차단제'로 사용할 수 있을 것이라고 생각하고 있다. 또한 이 제품은 암 환자와 원자력 발전소의 기술자에도 응용할 수 있을 것이라고 합니다.

이 연구는 'BioRxiv' 잡지(2020년 7월)에 발표되었다.

A Self-Replicating Radiation-Shield for Human Deep-Space Exploration : Radiotrophic Fungi can Attenuate Ionizing Radiation aboard the International Space Station | bioRxiv
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.07.16.205534v1.full

References : entertainmentoverdose / written by konohazuku / edited by parumo

시원함뿐만 아니라 건강을 유지하기 위해서라도 에어컨 가동이 필수가 되었습니다만, 에어컨을 계속 가동하면 전기세가 늘어나거나 냉방병이 걸리는 등 환경과 신체에 미치는 영향이 걱정되기도 합니다. 그래서 과학자들은 피부에 닿는 공기를 식히는 것이 아니라 인간이 방사하는 열을 흡수하는 방식으로 작동하는 '콜드튜브'라는 새로운 냉각시스템을 개발했습니다.

This 'Cold Tube'can beat the summer heat without relying on air conditioning
https://news.ubc.ca/2020/08/18/researchers-design-a-new-way-to-stay-cool-in-the-summer/

Membrane-assisted radiant cooling for expanding thermal comfort zones globally without air conditioning | PNAS
https://www.pnas.org/content/early/2020/08/17/2001678117

콜드튜브는 벽이나 천장에 설치하는 패널식 시스템으로, 패널에 물이 순환하여 차가움을 유지합니다. 열은 방출을 통해 뜨거운 표면에서 차가운 표면으로 이동하는 성질을 가지고 있어서, 인간이 패널 아래에 서면 피부의 열이 패널로 이동합니다. 이 방법을 사용하면 콜드튜브는, 에어컨을 사용하지 않고도, 마치 차가운 공기가 몸 주위에 있는 것 같은 감각을 얻을 수 있다고 합니다.

이러한 시스템은 과거 수십 년 동안 산업현장에서 이용되고 있었고, 콜드튜브는 '제습시스템을 필요로 하지 않는다'는 점이 포인트. 차가운 아이스 커피 한 잔을 뜨거운 곳에 두면 유리 표면에 물방울이 붙는 것처럼, 지금까지 콜드튜브 같은 공냉 시스템은, 발생한 물을 없애기 위한 제습시스템이 필요했습니다. 그러나 새로이 개발된 콜드튜브는, 열방사를 투과시키면서 결로 발생을 방지한다고 합니다. 냉각 패널을 감싸는 밀폐가능한 방습막으로 제습시스템의 문제를 해결하고 있습니다.

프로젝트는 브리티시 컬럼비아 대학, 프린스턴 대학, UC버클리, 싱가포르 ETH센터의 연구자가 참가했습니다.

연구팀은 2019년 싱가포르에서 실제로 콜드튜브를 사용한 집을 지어, 주민 55명에서 피드백을 받았습니다. 콜드튜브를 가동시키고 있으면 평균 기온이 30도인 날에도 주민들의 대부분은 '쾌적하다', '서늘하다'고 답했다고 합니다.

아래가 콜드튜브를 사용한 건물.

실내의 벽이나 천장에 부착된 파란 패널이 콜드튜브입니다.

제습시스템을 필요로 하지 않는 콜드튜브는 에어컨 에너지 소비의 50%를 줄일 수 있다고 보여지고 있습니다. 프로젝트의 시찰을 실시했던 AIL Research의 수석엔지니어인 Eric Teitelbaum 씨는 여름 행사장이나 공연장, 버스 정류장, 공공시설 등 많이 곳에서 콜드튜브가 이용될 수 있다고 말합니다. 현실적으로는 이러한 시설에서는 콜드튜브만을 사용하는 것이 아니라, 에어컨과 함께 사용함으로써 에너지 소비를 억제하는 사용법이 생각되고 있는 것 같습니다.

한편, 콜드튜브는 실내의 온도, 습도와 관계없이 작동하기 때문에, 여름에도 에어컨을 사용하지 않고 창문을 열어놓는 것만으로도 무더위를 보낼 수도 있고, 특히 기온 상승으로 미래에 냉각시스템의 필요성에 직면하게 될 개발도상국에서의 이용이 기대되고 있습니다.

40km의 거리에서 실시된 단일 광섬유 통신에서 세계에서 가장 빠른 데이터 전송속도로 기록될 178.08Tbps라는 속도를 달성했다고 유니버시티 칼리지 런던의 연구팀이 보고했습니다.

Optical Fibre Capacity Optimisation via Continuous Bandwidth Amplification and Geometric Shaping - IEEE Journals & Magazine
https://ieeexplore.ieee.org/document/9144561

London UK Team Achieves Record 178Tbps Single Fibre Speed - ISPreview UK
https://www.ispreview.co .uk / index.php / 2020 / 08 / london-uk-team-achieves-record-178tbps-single-fibre-speed.html

UCL sets internet speed record of 178Tbps
https://www.capacitymedia.com/articles/3826180 / ucl-sets-internet-speed-record-of-178tbps

178Tbps라는 속도는 유니버시티 칼리지 런던의 강사인 리디아 가루디노 박사와 왕립 공학아카데미 연구원이 이끄는 연구팀이 광케이블 기업 Xtera 및 KDDI 연구소와 협력하여 달성한 것으로 전세계에 배치되어 있는 시스템 용량의 약 2배. 이 기록은 미국의 수학자 클로드 섀넌 씨가 1949년에 산출한 이론적인 데이터 전송 한계에 가까운 것으로 연구팀은 "Netflix에 있는 동영상 전부를 다운로드하는 데 1초도 걸리지 않고, 지금까지 용량 커 HDD에 저장하여 비행기로 수송했던 블랙홀의 이미지의 원본 데이터를 다운로드하는 데 1시간도 걸리지 않습니다"라고 말합니다.

지금까지는 2004년 11월에 도쿄와 후지쯔, CERN 등의 공동 연구팀에 의해 달성된 148.850Tbps라는 속도가 단일 데이터 스트림의 통신속도 세계기록으로 인정되어 있었습니다. 이번 178Tbps라는 기록은 2004년의 기록을 20%가량 웃도는 속도로 기존의 인프라에 배포할 수도 있다고 연구팀은 말합니다.

실험에서는 'hybrid discrete Raman and rare-earth doped fibre amplifiers(하이브리드 이산 라만 분광 · 희토류 도핑 증폭기)'라는 신개발의 고효율 증폭기가 사용되었다고 합니다. 또한 일반적인 광섬유 통신은 4.5THz의 대역폭이 사용되는 반면, 이번 연구에서는 16.83THz는 초광대역이 사용되었으며, 40km 거리에서 싱글코어 단일모드의 광섬유 케이블로 전송 처리량을 측정했다고 합니다.

연구팀에 따르면, 40km~100km 거리에 새롭게 개발된 증폭기를 도입하면, 새로운 광섬유를 부설하는 경우에 비해 약 4%의 비용으로 인터넷 인프라를 업데이트할 수 있다고 합니다.

가루디노 박사는 "신종 코로나 바이러스의 세계적 유행과는 별도로, 인터넷 통신량은 지난 10년간 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이 데이터 수요의 전반적인 성장은 비트 당 비용 감소와 관련이 있습니다. 새로운 기술의 개발은 이러한 저비용화의 경향을 유지하면서, 증가하는 미래의 데이터 전송속도의 요구에 대응하고, 사람들의 삶을 변화시킬 애플리케이션을 아직 생각하지 않은 경우라도, 매우 중요합니다"라고 말합니다.

열쇠가 없는 제삼자가 잠긴 자물쇠를 여는 방법으로는 특수 장비를 이용하여 이루어지는 피킹 외에도, 사진에 찍힌 열쇠의 모양을 3D프린터로 출력하여 복제 열쇠를 만들 수 있습니다. 

싱가포르 국립대학의 연구팀이 '열쇠 구멍에 열쇠를 꽂았을 때 나는 소리'로 복졔 열쇠를 만드는 것이 가능하다고 보고했습니다.

Listen to Your Key : Towards Acoustics-based Physical Key Inference
https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3376897.3377853

Researchers Can Duplicate Keys from the Sounds They Make in Locks
https://kottke.org/20/ 08 / researchers-can-duplicate-keys-from-the-sounds-they-make-in-locks

Picking Locks with Audio Technology | News | Communications of the ACM
https://cacm.acm.org/news/246744-picking -locks-with-audio-technology / fulltext

세계적으로 널리 사용되고 있는 핀텀블러 자물쇠는 스프링에 연결된 6개의 금속핀과 2중 실린더로 구성된 자물쇠입니다. 키를 삽입하면 각각의 핀이 열쇠가 융기한 부분에 의해 밀려 올라가, 모든 핀이 올바른 높이에 있는 경우에만 그대로 열쇠를 돌려 해제할 수 있습니다.

핀텀블러 자물쇠의 잠금 패턴은 약 33만 개 존재하는 것으로 알려져 있으며, 닥치는대로 복제 열쇠를 만들려고 해도, 목적의 자물쇠를 돌파할 가능성은 매우 낮다고 합니다. 이 때문에 일반적으로 범죄자가 핀텀블러 자물쇠를 열기 위해 피킹을 시도하지만, 피킹에는 특수기구나 본인의 기술이 필요합니다. .

그래서 싱가포르 국립대학의 박사 과정에서 보안에 대해 연구하는 Soundarya Ramesh 씨의 연구팀은 '핀텀블러 자물쇠를 열 때 나는 소리'를 단서로 복제 열쇠를 만드는 방법을 고안했습니다. 2020년 3월 미국의 텍사스 오스틴에서 열린 국제 워크숍 'HotMobile 2020'에서 Ramesh 씨가 발표하는 모습은 아래 영상에서 볼 수 있습니다.

HotMobile 2020 - Listen to Your Key : Towards Acoustics-based Physical Key Inference - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=bxyAa_txM34

열쇠의 복제에서 중요한 것이 키의 표면에 요철이 융기한 부분입니다. 이 부분의 모양을 알 수 있다면, 핀텀블러 자물쇠의 핀을 적당한 높이로 밀어 올리는 복제 열쇠를 만들 수 있습니다.

열쇠를 자물쇠에 꽂을 때는, 반드시 열쇠의 융기가 자물쇠 내부에 있는 핀에 부딪혀 금속음이 발생합니다. Ramesh 씨의 연구팀은 소리를 단서로 올바른 열쇠의 모양을 추측할 수 있지 않을까라고 생각했습니다.

핀텀블러 자물쇠에 사용되는 열쇠의 융기부분과 평면부분에는 규칙성이 있고, 일정한 간격으로 핀과 접촉하는 평면부분이 배치되어 있습니다.

열쇠를 꽂았을 때 나는 소리는 내부의 핀이 키의 융기와 평면에 부딪치거나 스쳐지날 때 발생합니다. 핀이 융기를 통과할 때의 소리는 일정한 간격으로 발생하여, 키의 모양을 추측하는 중요한 단서가 됩니다.

연구팀은 이 소리를 분석하는 소프트웨어를 개발하여, 자물쇠에 열쇠를 꽂았을 때는 나는 소리를 단서로 하여, 키의 융기와 평면부분의 형상을 높은 정밀도로 추측하는 데 성공했습니다. 열쇠를 꽂는 속도가 일정하지 않으면 추측의 정확도에 악영향을 미칠 수 있지만, 어느 정도의 변동은 소프트웨어로 보정할 수 있다고 합니다.

올바른 열쇠 모양을 추측했다면, 3D프린터 등을 이용하여 복제 열쇠를 만드는 것이 가능합니다. 연구팀이 개발한 소프트웨어는 약 33만 개의 핀텀블러 자물쇠의 열쇠 중에서 올바른 후보를 3가지로까지 좁힐 수 있었다고 합니다. 후보가 단 3개라면 3D 프린터로 작성하여 잠금해제를 시도하더라도 시간이 많이 걸리지 않습니다.

이 공격을 위해서는, 목적의 열쇠를 자물쇠에 꽂아넣을 때 나는 소리를 입수해야 합니다. 가능한 방법으로는 '열쇠로 잠금해제 할 때, 몰래 뒤에서 스마트폰의 마이크에서 녹음', '악성코드를 피해자의 스마트폰에 설치하여 녹음', '열쇠 구멍 근처에 있는 초인종 등을 해킹하여 오디오 파일을 획득', '떨어진 곳에서 녹음가능한 건마이크를 사용', '복도의 구석 등에 마이크를 설치' 등의 방법이 있습니다.

가장 실행에 옮기기 쉬운, 공격자 자신의 스마트폰을 사용하는 방법은 열쇠에서 5~10cm 정도 떨어진 위치에서 녹음하지 않으면 분석에 충분한 음량을 얻을 수 없었다고 합니다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 다양한 방법을 검토하고 있다고 합니다.

Ramesh 씨는 다음 단계로 음성을 단서로 한 열쇠 복제의 공격을 막는 방법을 연구하고 있습니다. 열쇠를 천천히 부드럽게 삽입함으로써 울리는 소리를 줄이거나 열쇠의 융기를 부드럽게 만들어 꽂아넣을 때의 소리를 작게 하는 등의 대책으로 위험을 감소시킬 수 있다고 Ramesh 씨는 말합니다.

직류와 교류의 차이

벽면 콘센트의 100V 전원은 50Hz 또는 60Hz의 교류전원이다. 건전지 또는 AC어댑터로부터 얻는 전원은 직류전원이다.

직류전원은 항상 일정한 전압을 유지하는 전원으로, 건전지나 축전지는 사용할수록 소모되어 전압이 저하되지만, 플러스 방향의 전압인 것은 변화하지 않는다. 교류전원은 일정한 주기로 전압의 플러스와 마이너스가 변화하는 전원이다.

가정에서 사용하는 전자기기는 교류로 사용할 수 없는 경우가 많고, 교류를 직류로 변환하여 전원을 공급하고 있다. 소형 전자기기는 100V 전압이 과대한 경우도 많아, 5~24V 정도의 작은 전압으로 변환한다.

가정에서 사용하는 전기의 대부분은 직류이며, 교류로 송전되는 주택은 직류로 변환할 때의 전력 손실도 크게 발생하고 있다. 그러나 발전소에서 변전소를 거쳐 가정에 제공되는 전원은 교류가 된다.

이러한 현황에서 보면, 전력회사의 발전소에서 직류전원을 만들어 직류로 가정에 송전하는 방식이 전력 손실이 없어진다고 생각하기 쉽상이지만, 발전소에서 가정까지 직류로 송전하는 방식은 보급되지 않았다.

국내에는 직류 송전 방식으로 유명한 전기철도의 전원이 있다. 직류 전원은 모터류의 작동에 양호하고, 저속 · 고속시의 반응이 좋아서 전동기의 운전이 대부분을 차지하는 전기철도에 최적이다.

업무 시설 및 주택에 공급하는 전력은 전기, 전자기기의 구동 등 다양한 용도가 있다. 전력의 다양성이 중시되기 때문에 아직까지 교류 송전이 주류이다.

교류 송전의 장점

◆ 변압이 용이하다
교류 송전의 가장 큰 장점은 변압이 가능한 것이다. 발전소에서 공급되는 전압은 수십만 볼트의 높은 전압으로 송전되어, 도심에 가까워질수록 감압시키는 것이 가능하다.

단독 주택 등 소규모 수요에는 200V와 100V의 전압이 공급되고 있다. 교류 송전에서는 변압기로 전압을 자유자재로 조정할 수 있어서 발전소에서 변전소까지 수십만 볼트, 변전소에서 주택 근처까지 6,600V, 주택 근처에서 주상 변압기까지 200V로 감압하는 등 필요한 곳마다 전압을 조정하는 방법을 채용할 수 있다. 이 방법으로 송배전 설비 비용을 최소화할 수 있다.

교류전원의 쉬운 전압 변환에 비해 직류전원을 감압시키기 위해서는 직류를 교류로 변환시키는 변환기를 통해 교류로 만든 후, 변압기를 사용하여 감압시켜 다시 변환기를 통해 직류로 변환하는 단계가 필요하다. 고압 DC → 고압 AC → 변압기 → 저압 AC → 저압 DC라는 흐름이 된다.

컨버터의 설비 비용과 변환 과정에서 소실되는 에너지 낭비, 변환기의 설치 비용과 설치 공간, 유지 보수 등의 볼륨도 증가하므로, 일반적으로 보급되고 있지 않고 직류의 변압은 어렵다고 여겨지고 있다.

◆ 사고시의 차단이 용이하다
교류 회로는 플러스 전압과 마이너스 전압을 교대로 반복하는 특성이 있다. 전기를 정지시키고 싶을 때나, 사고에 의해 강제적으로 차단해야 하는 경우, 전류 제로의 순간을 이용하여 차단하면 전기 계통 및 차단기 본체에 주는 충격을 최소화할 수 있다.

직류 송전은 항상 플러스 방향의 전압이 유지되고 있어서 차단이 어렵다는 특성이 있으며, 보호장치의 규모나 구조가 복잡하고 대규모가 되어버려, 비용 상승으로 이어진다.

교류전원의 단점

◆ 목표 전압보다 높은 전압이 필요하다
백열등이나 전열기기에 전압을 인가했을 때, 교류전원은 항상 플러스와 마이너스의 변화를 거듭하고, 전압과 전류가 0이 되는 순간 전력이 발생하지 않고, 발열도 할 수 없다. 특정 열량을 얻고자 하는 경우에는 목표 전압보다 큰 전압을 주어야 한다.

교류전원을 감안할 경우 '정현파의 최대치'라는 생각이 있다. 일반적으로 100V라는 것은 전압의 실효값이며, 실제로는 √2 ~ 0 ~ -√2라는 전압의 변화가 발생하고 있다. 실효값 100V의 전압을 인가한 전기기기는 순간적으로 141V의 전압이 인가된다.

직류전원이라면 100V는 항상 100V 상태이며, 약간의 맥동을 제외하고는 플러스 마이너스 변동없이 일정한 값을 나타낸다. 교류의 경우는 100V를 보장하기 위해 141V ~ -141V라는 변동 전압을 견딜 전기장비가 필요하므로, 100V의 성능 좋은 전기기기에도 141V의 절연 성능이 요구된다.

즉, 직류기기보다 교류기기가 더 높은 전압에 견딜 수 있는 절연 성능이 필요하다. 절연 성능의 향상으로 전기기기가 커지거나 생산비용이 높아질 수도 있다.

◆ 코일과 콘덴서 성분의 영향을 받는다
교류전원은 코일과 콘덴서의 영향을 받는다는 특성이 있으며, 이것은 최대의 단점으로 꼽힌다. 전력 분야에서는 페란티 효과(Ferranti effect)라는 송전단 전압보다 수전단 전압이 높아지는 현상이 있어, 장거리에 걸쳐 부설한 전력케이블에서 발생한다. 케이블과 대지에 발생하는 정전 용량의 영향으로 진상 콘덴서를 설치한 것과 같은 역률이 진행된다.

전력 계통이 ​​진행역률 쪽에 치우치면, 송전 전압보다 수전 전압이 높아지는 계통 이상으로 이어진다. 직류 계통이면 페란티 효과에 의한 전압의 영향을 받지 않으며 안정된 전력 공급이 가능하다.

직류전원의 장점

◆ 송전선이 단순하다
직류 송전하면 교류 송전과 달리 어떤 전압 범위에서도 플러스와 마이너스의 2개의 전선으로 송전이 가능하다. 교류 송전도 전선 2개로 보내지지만, 단상 2선식은 100V에만 한정되어 효율이 나빠서 송전선으로는 채용되지 않았다.

◆ 역률을 고려하지 않아도 된다
직류 송전 전압과 전류에 위상차가 없기 때문에 이동이나 지연이 발생하지 않는다. 교류 회로에서 문제가 되는 '무효 전력'을 0으로하여 송배전 기기를 설계할 수 있다.

직류전원의 단점

◆ 전류 차단이 어렵다
직류 송전에는 몇 가지 단점이 있다. 교류전원은 플러스, 제로, 마이너스라는 전압주기를 반복하기 때문에 전원을 차단할 때는 제로의 순간을 노려, 가장 충격이 적은 전원 차단이 가능하다.

직류전원은 항상 플러스 방향으로 전압이 인가되어 있기 때문에, 전압 제로의 순간이 없다. 전류가 크게 흐르고 있는 도중의 강제 차단은 차단 실패로 이어지기 때문에 위험하다. 떼어낸 부분에 아크가 계속 발생하고 전류가 차단되지 않아 방전으로 발생할 열에 의한 손상도 우려된다.

직류 차단기에서는 콘덴서를 개극 부분에 병렬 접속시켜, 차단 시점에 직류 회로에 콘덴서 방전으로 전류를 거듭 맞추어, 전류 제로의 순간을 강제로 일으켜 차단하는 기술이 사용되고 있다. 구성이 복잡하고, 교류 회로보다 장비가 고가이며 대규모이다.

◆ 전식 작용이 강하다
직류전원은 항상 플러스 방향과 마이너스 방향이 일정하고 마이너스 방향의 전로에 접촉한 금속체는 전식 작용에 노출된다. 전원에서는 플러스에서 방식 작용이 있고, 마이너스에서 부식하기 쉬워진다는 특성이 있다.

전기철도에서는, 침목 정도로 대지와 레일을 완전히 절연할 수 없기 때문에, 대지를 거쳐 부근에 미주전류를 유출시킨다. 선로에 병렬로 매설된 금속 수도관이나 전기배관은, 미주전류의 영향을 받아 부식되는 문제가 발생한다.

◆ 유지보수 부품이 많다
교류 전동기는 철심을 고정시켜 자석을 회전시키는 방식이기 때문에 자석의 축두 부분이 관리 대상이 된다. 점검 항목이 적고, 기기의 마모를 최소화하여, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

직류 전동기는 자석을 고정시켜 철심을 회전시키는 방식이기 때문에 접점 부품이 많다. 슬립링과 브러시를 이용한 모터는 마모에 의한 오염이나 열화가 현저하고, 청소 빈도나 부품 교환 빈도가 높다는 특성이 있다. 교류 전동기보다 유지보수 비용이 높은 것이 단점으로 꼽힌다.

출처 참조 번역
直流と交流の違い
https://electric-facilities.jp/denki1/souden.html

태양광발전은 천연자원인 태양광을 이용한 친환경 발전시스템이지만, 그 특성상 태양광 패널에서 전자파가 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 일상생활의 다양한 전자기기에서도 전자파가 발생하고 있습니다. 그러나 얼마나 인체에 영향이 있는지는 자세하게 해명되어 있지 않습니다. 

태양광발전으로 전자파가 발생하는 이유

태양광발전은 그 이름 그대로 태양전지판으로 햇빛을 받아, 그 빛을 전기로 바꾸어 가정에서 소비하거나 송전선으로 전력회사에 보내는 구조입니다. 

솔라 패널에서 '광전 현상'이 일어나고 직류 전기를 발생시키지만, 이 단계에서 전자파는 아직 나오지 않습니다.

전자파는 태양전지 패널과 집을 잇는 인버터에서 발생하는 것입니다. 지금 대부분의 전기 제품은 직류 전기 그대로 사용할 수 없으므로 인버터에서 교류 전기로 변환합니다. 이 변환 작업을 할 때 고주파의 전자파가 발생하여 주위에 확산합니다. 

지금의 시스템으로는 직류에서 교류로의 변환을 피할 수 없습니다, 변환시 전자파를 발생시키지 않도록 하는 것도 어렵다고 합니다. 인버터는 실내형과 옥외형이 있으므로 가능하면 옥외형을 추천합니다.

전자파의 영향

휴대전화나 Wi-Fi, 전자레인지 등의 가전 등 전자파를 발생시키는 전자기기는 주변에 많이 있습니다. 거리와 집안은 항상 전자파가 난무하고 있습니다. 전자파가 인체에 악영향을 끼친다는 연구 결과도 나와 있습니다만, 전자파가 활발하게 이용된 역사가 짧은 것도 있고, 뚜렷한 결론은 현재는 나와 있지 않습니다.

그러나 강한 전자파로 인해 백혈병이나 암이 발병할 위험이 있다는 것을 알고 있기 때문에 일정 이상의 전자파에 대해서는 국가도 규제를 가하고 있습니다. 전자파 과민증이라는 질병도, 일상적인 전자파에 노출되어 불면증이나 염증, 두통과 현기증 등의 증상이 나오는 사람도 있을 정도입니다. 태양광 인버터에서 나오는 전자파는 2m 정도 벗어나면 원래의 0.1% 정도까지 내려간다는 데이터도 있습니다. 태양광발전으로 인해 질병이 생겼다고 분명하게 단언할 수 사례는 현재로서는 없습니다. 그러나 전자파에 약한 체질의 사람은 영향을 받을 수 있을지도 모릅니다.

일반 가전 수준? 국제 규격을 준수하고 있다는 데이터도 나와

물론 태양광 업체들도 전자파의 발생에 대해 이해하고 있습니다. 안전을 보장하기 위해 연구소에 의뢰하여 인버터 등에서 발생하는 전자파가 국제 기준에 적합함을 증명받고 있습니다. JET의 조사에서는 파워컨디셔너에서 발생하는 전자파는 기기에서 30cm 떨어진 곳에서 측정한 결과, 전기장판보다 적은 전자파였다는 조사결과가 나왔습니다. 이 조사결과는 산업용 태양광발전의 이야기로, 가정용이라면 더욱 전자파는 약해지는 것입니다.

또한, 파워컨디셔너 위치도 생활공간에서 떨어진 장소에 설치되어 있는 경우가 많고, 인체에 영향을 주는 수준의 전자파에 직접 노출될 가능성은 극히 적다고 생각할 수 있습니다.

전자파의 영향을 받지 않기 위해서라도 정확한 운영을

태양광 발전시스템의 인버터에서 전자파가 발생하고 있습니다만, 전자파의 영향은 과학적으로 확정되어 있지 않아, 어느 수준이라면 위험하고 어느 수준이라면 안전하다고는 한마디로 말할 수없는 상황입니다. 전자파에 대해 제대로 이해하고 태양광발전에 대해 생각해 봅시다.

출처 참조 번역
太陽光発電で生じる電磁波にはどんな影響がある？
https://looop.co.jp/epc/column/column.html?seq=63

다양한 챌린지 동영상을 업로드하는 YouTube 채널 Beyond the press이 새빨갛게 가열한 금속을 얼어붙은 호수에 넣어 관통하는지 여부를 테스트하는 동영상을 공개하고 있습니다.

20 kilograms of red hot steel vs. frozen lake - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=cOEBwBERPv4

얼어붙은 호수의 얼음 두께는 약 50cm 정도 된다고 합니다.

금속 주변으로 녹아내린 물은 따뜻한 정도로, "약 40도 정도이다"라고 말하고 있습니다.

마지막은 "모처럼 구멍을 뚫었으니 얼음낚시라도 할까?"라고 대화를 나누는 모습을 비추며 끝납니다.

초당 수천 ~ 수만 프레임 초고속으로 촬영할 수있는 고속 카메라는 육안으로는 볼 수 없는 광경을 보여주는데, 무려 1초에 1000억 프레임이라는 새로운 초고속 촬영을 가능하게 하는 카메라가 개발되었습니다. 빛의 움직임도 파악할 수 있다는 이 카메라는 물리학 및 우주 과학의 발전에 기여할 것으로 기대되고 있습니다.

Single-shot compressed ultrafast photography at one hundred billion frames per second : Nature : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/nature/journal/v516/n7529/full/nature14005.html

World 's fastest 2-D camera may enable new scientific discoveries | Newsroom | Washington University in St. Louis
http://news.wustl.edu/news/Pages/27744.aspx

이 초고속 카메라를 개발한 곳은 미국의 워싱턴대학의 Lihong Wang 특별교수 연구팀. Wang 특별교수는 이미 실용화가 되어 있는 스트리크 카메라을 응용 한 Compressed Ultrafast Photography(CUP)라는 기술을 개발하여, 평면적인 이미지를 최대 초당 1000억 회 촬영하는 것을 실현했다고 합니다. 1000억분의 1초라는 것은, 빛이 불과 3mm 밖에 진행할 수 없다는 지극히 짧은 시간으로 Wang 특별교수는 "인류는 처음으로 빛의 펄스가 비행하는 모습을 볼 수 있게 되었습니다."라고 말합니다.

그 구조의 개념이 아래 그림에 표현되어 있습니다. 오른쪽에 놓인 물체(Object)의 영상(= 빛)은 렌즈를 지나 더 긴 튜브렌즈를 통해서 반대편의 DMD(디지털 미러 장치)에 도착합니다. DMD는 영상 프로젝터 등에도 사용되고 있는 동전 크기의 소자로, 표면에는 7마이크로미터(0.007mm) 사방의 매우 미세한 거울이 빽빽이 깔렸으며, 각각의 각도를 자유롭게 바꿀 수 있게 되어 있습니다. 개별의 거울에 의해 180도 반사된 빛은 '빔 스플리터'에 의해 90도 각도로 반사되어 스트리크 카메라에 들어갑니다.

스트리크 카메라에 들어간 빛은 센서에 의해 전기(전자) 신호로 변환되어 그 신호를 연속으로 나란히 하여 평면 이미지를 그려낼 수 있는 구조로 되어 있다고 설명되어 있습니다. 단일한 스트리크 카메라라면 '선(1차원)'의 정보밖에 얻을 수 없었던 반면, CUP기술을 이용함으로써, '면(2차원)'의 정보를 얻는 것을 가능하게 한 획기적인 기술이라고 합니다.

현재까지 이 분야의 기술로는, 도쿄대가 'STAMP'이라는 기술을 바탕으로 개발한 '세계 최고속 연사 카메라' 등이 있으며, 1조분의 1초 수준의 촬영이 가능하다고 합니다. CUP는 레이저 등의 특수 조명을 없이 평면 이미지를 가능하게 한 것이며, 형광체나 스스로 빛을 발하는 생물 등은 종래의 장치에서는 불가능했던 촬영을 할 수 있게 된 것이 중요한 포인트라고 할 수 있습니다.

Wang 특별교수는, 이 기술은 매우 짧은 시간에 소멸하는 형광 단백질의 변화를 관찰하는 등의 활용이 가능하다고 합니다, 또한 허블우주망원경 등의 우주 망원경에 설치하여, 과학에 새로운 발견을 이끌어낼 것이 기대된다고 말합니다.

끓는 물이 차가운 물보다 빨리 동결된다는 '음펨바 효과(Mpemba effect)'는, 확실하게 발생하는 현상이 아니어서 반세기 가깝게 정의와 진위가 논의되어 왔습니다. 그러나 2020년 8월 5일 'Nature'에 발표된 사이먼 프레이저 대학교의 물리학자 아비낫슈 쿠마 씨와 존 벡호퍼 씨의 연구로 음펨바 효과가 입증되었습니다.

Exponentially faster cooling in a colloidal system | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2560-x

A new experiment hints at how hot water can freeze faster than cold | Science News
https://www.sciencenews.org/article/physics-new-experiment-hot-water-freeze-faster-cold-mpemba-effect

The Physics of Why Hot Water Sometimes Freezes Faster Than Cold Water | Smart News | Smithsonian Magazine
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/new-experiment-shows-why-sometimes-hot-water-cools-faster-cold-water -180975543 /

1963년 탄자니아의 중학생이었던 에라스토 · 음펨바 씨는 수업에서 냉각시킨 설탕과 우유를 섞은 액체를 교반기계로 얼리면서 아이스크림을 만드는 실습을 하고 있었습니다. 음펨바 씨는 조급하게 냉각한 액체가 아닌, 아직 뜨거운 상태의 액체를 교반기에 투입했지만, 왠지 음펨바 씨의 아이스크림은 다른 급우보다 빨리 완성되었다고 합니다.

'뜨거운 액체가 얼고 쉬워진 이유는 무엇인가?'라는 의문을 가진 음펨바 씨는 고등학교에 진학 후, 강연에서 만난 물리학 교수 데니스 G 오스본 씨에게 협력을 요청해 실험을 실시했습니다. 실험은 끓는 물과 미지근한 물을 각각 컵에 넣어 냉동하여, 어느 쪽이 먼저 얼어붙는지를 조사하는 것이었습니다. 실험의 결과는 '온수는 냉수보다 얼기 쉽다'라는 것으로, 발견된 현상은 음펨바 씨의 이름을 따서 음펨바 효과라고 명명했습니다.

그러나 오스본과 음펨바 씨가 1969년에 '온수는 냉수보다 얼기 쉽다'를 발표한 이래, 확실하게 음펨바 효과를 발생시키는 방법이 없어 약 50년에 걸쳐 음펨바 효과의 진위가 논의되어 왔습니다.

음펨바 효과를 입증한 쿠마 씨 연구팀은 사실 음 펨바 효과가 아니라 다양한 조건에서 물의 단일 분자에 가까운 크기의 유리가 물속에서 어떻게 움직일지를 실험했습니다. 실험을 위해 물을 냉각하고 있었는데, 연구팀은 고온의 유리가 저온 유리보다 빨리 냉각되는 현상을 발견했습니다.

물리학자들 사이에서는 음펨바 효과의 '동결'의 정의가 '물이 영하에 도달', '물이 얼고 시작', '완전히 얼어붙다' 등으로 의견에 나누어져 있으며 물에 포함된 미네랄 등의 성분에 따라 동결 속도에 차이가 생겨, 음펨바 효과를 입증하는 것은 어렵다고 여겨져 왔습니다.

쿠마 씨의 실험에서는 유리의 온도 변화에 초점을 맞춤으로써, 음펨바 효과를 연구하기 어렵게 하고 있던 '동결의 정의'와 '물의 성분 차이'라는 요소를 제거하고 '물의 동결 과정'이 아닌 '물의 냉각 과정'에 착안하여 음펨바 효과를 정의하고 있습니다. 수중의 유리가 냉각될 때까지의 온도 변화를 추적한 결과, 초기 온도가 고온인 유리는 저온인 유리보다 빨리 냉각되어 기하급수적으로 온도가 저하하는 것이 밝혀졌습니다. 또한 약 1000번의 시도에서 고온 유리는 저온 유리보다 약 10배 빨리 냉각되는 것도 밝혀졌습니다.

벡호퍼 씨는 자신의 연구팀이 실시한 실험시스템을 "대부분 기하학적이고 추상적인 방법으로 음펨바 효과를 표현한 것"이라고 Physics World에서 말합니다.

연료를 연소시켜 동력을 얻는 자동차의 엔진은 매우 높은 고온, 고압의 배기가스가 배출됩니다. 이 배기가스를 원활하게 배출시키고 있는 것이 자동차의 배기시스템입니다. 일반적으로 이해되는 것과 같이, 배기시스템은 소음이라는 중요한 역할이 있습니다만, 실은 그 외에도 다양한 기능을 하고 있습니다. 그래서 이번에는 자동차의 배기시스템에 대한 구조와 역할을 설명합니다.

배기다기관(Exhaust manifold)

엔진에서 배출되는 배기가스를, 터보 자동차라면 터빈에, NA(자연 흡기) 자동차라면 촉매기로 보내는 역할을 합니다. 직렬 4기통 엔진이라면 4개를, 직렬 6기통 엔진이라면 6개의 관을 하나에 집합시키는 형상을 하고 있습니다. 애프터 파트는 배기 효율을 고집하여 같은 길이로 정렬하기 때문에 매우 복잡한 형상을 하고 있어 마치 예술 작품처럼 보이는 제품입니다. 단, 엔진 형식(직렬이나 V형 등)에 따라 모양이 달라 동일한 6기통 엔진도 V형의 경우, 한쪽 뱅크 3기통이 배기다기관과 쌍(2개)이 되는 것이 일반적입니다.

촉매기

터보 차량의 경우는 터빈에서 프런트 파이프를 통해, NA 차량이라면 배기다기관에서 직접 촉매기로 배기가스가 흘러갑니다. 촉매기는 배기가스에 포함된 유해물질을, 화학반응(환원 산화)에 의해 정화하는 중요한 역할을 하고 있습니다.

배기 파이프

촉매기 및 소음기 등 배기시스템의 각 부품을 연결하는 관이 배기 파이프입니다. 이 배기 파이프의 굵기나 디자인에 따라 엔진의 특성은 변화합니다. 일반적으로 지름이 크면 배기 저항이 감소하고 효율은 향상되지만 낮은 회전 영역에서는 토크가 손상될 수 있습니다. 지름이 작으면 낮은 회전 영역에서의 토크는 향상되지만, 고회전 영역에서의 배기 저항이 증대해 버립니다.

소음기

엔진에서 배출되는 고온, 고압의 배기가스를 그대로 밖으로 배출해 버리면 급격한 압력의 변화가 생겨 소음을 발생하게 됩니다. 소음기는 배기가스의 압력과 온도를 낮추고 소리의 발생을 억제하는 장치입니다. 또한 배기음을 드라이버가 선호하는 소리로 조정하는 역할도 하고 있습니다. 메인 소음기 하나만으로는 충분한 소음 효과를 얻을 수 없는 경우는 그것을 보완하기 위해 메인과는 별도로 엔진 가까이에 서브 소음기가 장착됩니다. 

이처럼 자동차 배기계 장치는 많은 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 이 배기계 장치를 튜닝하여 주행 성능을 크게 개선할 수 있습니다. 

'가위바위보'는 도구를 준비할 필요가 없는 데다가 단시간에 승부가 결정되기에 승리와 패배를 결정하는 간편한 수단으로 널리 이용되고 있습니다. 그런 가위바위보를 추구하고 세계 대회까지 개최하고 있는 'World Rock Paper Scissors Association(세계 가위바위보 협회, WRPSA)'의 와이어트 볼드윈 회장이 가위바위보에 대한 애정과 '운에 의지하지 않고 이기는 방법'에 대해 이야기하고 있습니다.

The best rock-paper-scissors players know how to win without luck
https://www.inverse.com/mind-body/rock-paper-scissors-not-sports

2015년에 설립된 WRPSA는 가위바위보를 경기 수준으로 플레이하는 협회입니다. 협회는 가위 바위가 매력적인 이유로 '나이 제한이 존재하지 않는다', '웨이트 트레이닝이 필요 없다', '타고난 재능에 좌우되지 않는다', '사전 준비가 필요 없다', '경기 종료 후 뒤처리가 필요 없다', '연령과 성별에 결과가 좌우되지 않는다'라는 점을 들어 가위바위보의 공정성과 편리성 등을 강조하고 있습니다.

그런 WRPSA를 설립한 볼드윈 회장은 43연승이라는 기록을 가진 하드코어 가위바위보 마니아. 
협회를 운영해 나가며 동서고금의 가위바위보의 규칙과 전략에 대해 망라한 'The Rock Paper Scissors Handbook(가위바위보 공식 핸드북)'이나 의인화한 바위, 종이, 가위의 우정을 그린 가위바위보 학습용 그림책 'The Rock Paper Scissors Story(가위바위보 이야기)'를 출판하는 등, 가위바위보의 보급에 적극적으로 임해왔습니다.

볼드윈 씨는 "경쟁할 수 있는 것은 스포츠이기 때문에 가위바위보는 스포츠입니다"라고 잘라 말합니다. 그런 볼드윈은 가위바위보에서 승리하기 위한 요령에 대해 '먼저 손을 드러내지 않는다', '무작위로 손을 낸다', '상대의 읽기를 이해한다'의 3가지가 중요하다고 말합니다.

볼드윈 씨에 따르면, 가위바위보에 대해 숙달하기 위한 첫 번째 단계는 승부 전에 내려고 하는 손을 밝혀버리는 동작을 하지 않는 것입니다. 초보자는 바위를 내기 직전에 손을 쥐고, 가위를 내기 직전에 검지 손가락이 조금 열려 있거나 하는 경향이 있어서 내려고 하는 손을 상대에게 들켜버리는 경우가 흔히 있습니다. 하지만 볼드윈 씨는 "먼저 패를 드러내는 것은 최악으로, 심리적 흥정에 약한 아마추어라고 들켜 버린다"고 지적합니다. 가위바위보에 도전할 때는 타이밍에 딱 맞게 손을 내도록 조언합니다.

가위바위보의 핵심인 '낼 손의 선택'에 관해서는 '무작위가 최고'라는 것. 
바위 · 가위 · 보를 각각 3분의 1의 확률로 낸다는 전략은, 상대방에게 다음 단계를 예측할 수 없게 만들어, 게임 이론의 '내쉬 균형'상태가 된다고 합니다. 그러나 인간이 무작위로 손을 낸다는 것이 곤란하다는 사실을 연구를 통해 알고 있습니다.

피험자 354명에게 각각 300회 가위바위보를 시킨 절강대학의 실험에 따르면, 피험자가 내는 손에는 두 가지 경향을 보인다고 합니다. 첫 번째 경향은 '이기면 손을 바꾸지 않는다'는 것. 
피험자는 이기고 있는 경우는 그 손에 충실하고 지는 경우에는 손을 바꾸는 경향이 관찰되었다고 합니다. 두 번째 경향은 "일정한 법칙에 따라 손을 바꾼다"라는 것. 
손을 바꾸는 경우에는 '바위에서 보', '보에서 가위', '가위에서 바위'로 손을 바꾸어 반대 방향으로는 그다지 손을 바꾸지 않았다고 합니다.

WRPSA의 조사에 따르면, 통계적으로는 바위를 낼 확률이 35.4%로 보를 낼 확률은 35%, 가위를 낼 확률은 29.6%라고 합니다. 볼드윈 씨는 "최고의 가위바위보 플레이어는 이러한 차이를 이해하고 있습니다"라고 말하고 있습니다.

자동차 머플러는 검게 더러워지거나 녹슬거나 변색하는 경우가 종종 있습니다. 그런 머플러의 얼룩 제거 방법은 머플러의 재질에 따라 방법이나 주의사항이 다르므로 확인하고 안전하게 작업을 진행하도록 합시다.

또한, 머플러의 얼룩이 자동차의 고장 원인이 되어있을 가능성도 있습니다. 특히 그을음 얼룩이 심하면 요주의입니다. 

1. 자동차의 머플러 얼룩 제거 방법

자동차 머플러 얼룩의 원인은 주로 배기가스에서 나오는 매연으로 인해 검게하거나 머플러 본체의 부식이나 발열에 의해 갈색으로 변색합니다. 

머플러에 사용되는 재질은 스테인레스 스틸, 티타늄, 스틸 (철) 등의 종류가 있으므로 주의가 필요합니다. 특히 스테인리스 또는 티타늄의 경우에는 연마제 등으로 강하게 닦아버리면 상처투성이가 되어 버려, 깨끗이 되기는커녕 지저분하게 되어 버리기 때문입니다. 

만약 어떤 재질인지 모를 때에는 자석을 사용하여 식별할 수 있습니다. 머플러에 자석이 붙으면 스틸(철)입니다. 붙지 않으면 스테인리스 또는 티타늄입니다. 스테인리스와 티타늄의 구분법은 어려우므로 대리점에서 확인하거나 취급 설명서 등으로 확인하도록 합시다.

※ 주의
반드시 머플러가 식어있는 것을 확인하고 작업하도록 합시다.


1-1 스테인레스 머플러의 경우

1단계 : 중성세제로 세척

우선 가정용 중성세제를 희석한 것을 이용하여 세차합시다. 그을음이나 부식 이외의 오염 물질을 제거하는 것입니다.

일상적인 세차에도 중성세제를 이용하면 좋을 것입니다. 세차 후 충분히 헹구어 주십시오.

2단계 : 스테인레스 머플러용 연마제로 연마

중성세제로 떨어지는 않는 얼룩은 스테인레스 머플러에 대응하는 연마제를 사용하여 천이나 오래된 T셔츠 등으로 닦으면 깨끗이 떨어뜨릴 수 있습니다.

3단계 : 연마제를 씻어낸다

머플러가 깨끗해졌다면 마지막으로 연마제를 제대로 세척합니다.


1-2 티타늄 머플러의 경우

1단계 : 중성세제로 세척

스테인레스 머플러의 경우와 마찬가지로, 우선 중성세제를 희석하여 세차를 하십시오. 일상적인 유지 관리에도 이용합시다.

2단계 : 부품 클리너로 청소

중성세제로 떨어지는 않는 얼룩은 부품 클리너를 이용하여 닦아내도록 합시다. 연마제가 포함되어 있는 것을 사용하면 티타늄의 색이 빠지기 때문에 모처럼의 풍모가 엉망이 될 위험이 있습니다.

1-3. 스틸(철) 머플러의 경우

1단계 : 금속 광택제로 닦는다

머플러에 붙은 먼지나 모래 등을 떨어뜨린 후, 금속 광택제를 이용하여 연마합시다. 걸레와 낡은 T셔츠 등을 준비하여 닦으면 좋습니다.

금속 광택제는 자동차 용품점이나 홈센터에서도 부담없이 구입할 수 있습니다.

2단계 : 철수세미를 병용

얼룩이 강력할 경우에는 철수세미를 병용하면 좋습니다. 금속 광택제를 묻쳐 머플러를 손질합시다.

3단계 : 마른 걸레질

손질이 끝나면, 마지막으로 마른 걸레질을 하면 깨끗하게 완성됩니다.

2. 머플러 오염을 방치하면 위험한 3가지 이유

머플러는 금속 부품이며, 고온에 노출되기 때문에, 녹 및 변색하는 것은 어느 정도 어쩔 수 없습니다. 청소 후에도 검은 그을음 ​​얼룩이 눈에 띌 때에는 주의하십시오. 자동차의 고장이 원인 일 수 있기 때문입니다. 특히 연식이 오래된 차량의 경우는 요주의입니다. 다음과 같은 3가지 이유가 있기 때문입니다.

① 연식이 오래된 차량이라고 머플러가 그을음 얼룩으로 새까맣게 될 이유는 없다

머플러가 그을음으로 검게 얼룩져 버리는 원인은 배기가스에 포함된 탄화수소(HC)가 원인입니다. 이 탄화수소는 유해물질의 하나이기 때문에 일반적으로 공기 중에 배출되기 전에 촉매 장치를 통해 정화시키고 있습니다.

특히 연식이 오래된 차량의 경우 자동차 배출가스 규제를 클리어하고 있기 때문에, 일반적으로 새까맣게 더러워질 정도의 그을음은 나오지 않습니다.

② 엔진과 머플러의 고장일지도 모른다

자동차 배출가스 규제를 클리어하는 자동차임에도 불구하고, 머플러 그을음 얼룩이 눈에 띄는 경우는 정화 작용이 작동하고 있지 않을 가능성 커, 촉매를 포함하는 엔진이나 머플러 등의 고장일 가능성이 있습니다.

그 외에도 가솔린의 불완전 연소가 일어나고 있고, 엔진 오일의 소비와 점화 플러그의 이상이 있을 수 있습니다.

③ 개조 후 유지 보수 불량

흡배기계의 정의와 ECU 튜닝이 되어있는 경우에는 유지 보수 및 조정 부족으로 인해 그을음 얼룩이 발생하는지도 모릅니다. 

3. 자동차의 머플러가 그을음으로 더러워지면 확인해야 할 3가지

머플러가 그을음 얼룩으로 검게되어 버린 경우에는 만일에 대비하여 신속하게 다음의 3가지를 확인하십시오.

① 저배출가스 차인지 확인

자동차 배출가스 규제를 클리어하면 저배출 차량으로 인정되고 있습니다. 그러나 인증 자동차임에도 불구하고 그을음 얼룩이 심한 경우에는 자동차에 이상이 발생하고 있을 가능성이 있습니다.

인증 차량의 확인 방법으로는 우선 자동차의 후면 유리에 부착된 스티커를 보십시오. 스티커가 부착되어 있으면 저배출 차량입니다.

② 엔진 오일을 확인

엔진 오일이 바닥나면, 그을음 얼룩의 원인이 되기 때문입니다.

오일 체크 방법
1) 차를 평평한 장소에 세운다
2) 보닛을 열어 오일 레벨 게이지를 찾는다
3) 오일 레벨 게이지를 뽑는다
4) 오일 레벨 게이지에 부착된 오일을 닦아낸다
5) 오일 레벨 게이지를 다시 장착한다
6) 다시 오일 레벨 게이지를 뽑아 오일 레벨을 확인한다

오일이 줄어들었거나 너무 적으면 그을음 얼룩의 원인이 될 수 있습니다.

③ 딜러나 업자에게 상담

위 항목 중 하나라도 해당하는 경우에는 자동차 대리점이나 자동차 업체에 문의합시다. 

콘크리트의 열화 원인은 '중성화', '염해', '알칼리 실리카 반응', '동해' 등이 있습니다. 각각의 열화의 메커니즘과 그 사례(현상)를 정리했습니다.

1. '중성화'의 메커니즘

중성화는 알칼리성이 저하되어 중성에 가까워지는 현상을 말합니다. 경화된 콘크리트는 시멘트의 수화반응으로 생기는 수산화칼슘을 다량으로 포함하는 강알칼리성입니다. 그 pH는 12~13 정도이지만, pH10 이하가 되면 내부의 철근이 부식하는 것으로 알려져 있습니다.

그 요인은 탄산화 산성비, 산성 토양 · 물과의 접촉, 화재의 열, 화학물질의 영향 등을 들 수 있는데, 대표적인 원인은 공기 중의 이산화탄소와 수산화칼슘이 반응하는 탄산화입니다.

1-1. '중성화'에 의한 콘크리트 구조물의 열화 사례

중성화는 철근콘크리트 구조물 내부의 철근을 덮는 부동태 피막을 파괴하여 철근의 부식을 유발합니다. 철근이 부식되어 녹이 발생하면 부피 팽창을 일어나 시멘트의 균열을 일으킵니다. 내부의 철근에 따른 균열이나 표면의 박리가 심해지면 철근 노출까지 확인할 수 있습니다.

2. '염해'의 메커니즘

염해는 콘크리트에 침투한 염화물 이온에 의해 발생하는 철근콘크리트의 열화 중 하나입니다. 표면에 묻은 염분이 염화물 이온으로 점차 내부로 침투하여 철근 위치에 도달하고, 염화물 이온의 양이 일정 이상을 초과하면 철근의 부동태 피막을 파괴하고 철근을 부식시킵니다.

2-1. '염해'에 의한 콘크리트 구조물의 열화 사례

염해에 의한 열화 현상은 중성화와 마찬가지로 철근에 따른 균열이나 박리로 철근이 노출되는 등을 현상을 일으킵니다. 또한 보수를 실시하여도 노화와 함께 다시 악화될 가능성이 높은 것으로 알려져 있습니다.

3. '알칼리 실리카 반응'의 메커니즘

알칼리 실리카 반응은 콘크리트 중 골재가 특정 성분(실리카 광물)을 가지고 있는 경우에, 포함된 알칼리성 수용액과 특정 성분이 반응하여 골재가 비정상적으로 팽창하여 균열 등을 일으키는 현상입니다. 알카리 골재 반응이라고도 합니다.

우선 콘크리트 중의 나트륨이나 칼륨 등의 알칼리 금속 이온과 골재의 실리카 광물이 반응하여 알칼리 실리카 겔을 생성합니다. 또한 콘크리트에 빗물이나 지하수 등의 물이 공급되면 알칼리 실리카 젤과 물이 반응하여 알칼리 실리카 겔이 팽창합니다. 이 팽창으로 균열을 발생합니다.

3-1. '알칼리 실리카 반응'에 의한 콘크리트 구조물의 열화 사례

알칼리 실리카 반응에 의한 균열은 무근 콘크리트 및 철근량이 적은 구조물은 거북 등껍질 모양이나 지도 모양으로 불리는 무작위로 뻗어 가는 균열이 특징입니다. 또한 RC교각과 PC구조처럼 구속력이 강한 구조물은 구속력이 약한 방향으로 균열이 발생하기 때문에 주로 철근에 따른 균열을 많이 볼 수 있습니다. 구조물의 배근 상태 및 부위, 환경 상황의 차이 등에 따라 복잡한 균열 패턴을 보이는 것이 특징입니다.

4. '동해'의 메커니즘

동해는 한랭지에서 콘크리트 중의 수분이 동결하여 팽창함으로써 발생하는데, 오랜 기간 외부 온도 차이와 일사의 영향을 받아 냉동과 해동을 반복함으로써 서서히 열화하는 현상을 말합니다 . 내부에 침입한 물은 동결할 때 약 9%의 부피 팽창을 합니다. 내부의 물이 동결할 때는 먼저 큰 공간의 물이 동결된 후 작은 공간의 물이 동결합니다. 작은 공간에 물이 동결하는 과정에서 큰 공간 중에 생긴 얼음 결정에 의해 팽창이 구속됩니다. 이 팽창을 완화하는 공간이 존재하지 않는 경우, 벽면에 큰 수압이 생겨 이것이 콘크리트의 인장 강도의 한계에 도달했을 때 균열이 발생합니다. 이 반복에 의한 열화가 동해로 간주합니다.

4-1. '동해'에 의한 콘크리트 구조물의 열화 사례

동해에 의한 표면의 균열은 콘크리트 자체의 팽창에 기인하기 때문에, 중성화 및 염해로 인한 균열과 메커니즘이 다릅니다. 흡수율이 높은 건축 석재를 골재로 사용한 콘크리트는 콘크리트 자체가 팽창하여 표면을 날려버리는 팝아웃 현상이 특징적입니다.

또한, 동해가 발생하기 쉬운 부위로는 돌출부와 물이 흐르는 경로, 일사가 닿는 남면에 많이 발생하는 경향이 있습니다. 동해 정도가 커지면 균열의 진행에 따라 박리와 탈락이 발생하여, 거기에 더해 철제부식이 일어나 사용 성능과 안전 성능에 영향을 미칩니다.

면도기와 나이프의 칼날은 스테인리스 등의 단단한 재료로 만들어져 있으며, 때로는 다이아몬드라이크카본 등의 더 단단한 재료로 코팅되어 있습니다. 그런 면도기와 칼의 칼날이 금속보다 훨씬 부드러운 수염과 야채를 자르는 것만으로 무디어져 버리는 이유를 매사추세츠 공과대학의 연구팀이 밝혀냈습니다.

How hair deforms steel | Science
https://science.sciencemag.org/content/369/6504/689

Why shaving dulls even the sharpest of razors
https://phys.org/news/2020-08-dulls-sharpest-razors .html

인간의 머리카락은 면도날보다 50배나 부드러운 소재이지만, 그럼에도 불구하고 면도날은 계속 사용하면 무뎌져 교체해야 합니다. 매사추세츠 공과대학에서 금속공학 부교수를 맡고 있는 C. Cem Tasan 씨는 "우리의 목표는 모두가 무심코 생각하고 있던 '왜 면도기와 칼의 칼날이 매우 부드러운 소재와 상호작용하는 것만으로 무디어져 버리는 것인가?'라는 문제를 이해하는 것이었다"고 말합니다.

Tasan 씨의 연구실은 손상에 대하여 우수한 내성을 가진 재료를 설계하기 위해 금속의 미세구조에 대해 연구하고 있다고 합니다. "우리는 야금학자이며, 더 나은 금속을 만들기 위해 금속을 변형시키는 것에 대하여 더욱 배우고 싶다고 생각합니다. 인간의 머리처럼 매우 부드러운 것을 절단했을 때 강철같은 딱딱한 소재가 손상되는 것은 매우 흥미로운 점이었습니다"라고 Tasan 씨는 말합니다.

그래서 Tasan 씨의 연구실에 소속된 대학원생의 Gianluca Roscioli 씨가 이끄는 연구팀은 메커니즘에 대한 실험을 실시하기로 했다고 합니다.

우선 Roscioli 씨는 일회용 면도기를 사용하여 자신의 수염을 깎아 그 후 면도날을 주사전자현미경으로 촬영하는 예비실험을 반복했습니다. 그 결과, 면도날은 마모되거나 날카로운 부분이 둥글게 되어버리는 것이 아니라, 날 부분의 결손이 발생하여 날이 무디어져 버리는 것으로 판명. 그래서 연구팀은 머리카락을 자르는 것만으로 특정 영역에 날 결손이 발생하는 메커니즘을 조사하는 실험을 실시했습니다.

Roscioli 씨는 더 통제된 상황에서 관찰을 하기 위해, 면도날로 수염과 머리카락을 면도하는 상황을 모방한 장치를 만들었다고 합니다. 이 장치는 이동식이며, 장치에 고정된 면도날과 머리카락 다발을 다양한 각도로 조정하고 그 모습을 주사전자현미경으로 촬영할 수 있게 했습니다. 머리카락 샘플은 Roscioli 씨 자신의 머리카락과 연구실의 멤버로부터 받은 머리카락을 사용하는 등 다양한 굵기의 머리카락을 실험에 사용했다고 합니다.

실제로 Roscioli 씨 연구팀이 촬영한 사진이 이것.

머리카락의 절단으로 날의 결손이 발생한 면도날

날의 결손은 절단된 머리카락 굵기와 관계없이 발생했고 머리카락과 면도날이 수직 위치에 고정된 채로 절단된 경우에는 날의 결손이 발생하지 않은 반면, 머리카락을 자유롭게 움직이는 칼날 각도로 절단하면 날의 결손이 발생하기 쉬운 것으로 판명되었습니다.

더 자세한 조건을 알아보기 위해 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 실행했고, 어떤 조건에서 머리카락의 절단으로 면도기 칼날이 결손되기 쉬운지를 분석. 그 결과, '칼날과 머리카락이 비스듬히 위치했을 때', '칼날을 구성하는 강철의 미세구조가 불균일한 경우', '이미 날에 존재하는 미세한 결손과 머리카락이 접촉한 경우'에 날의 결손이 발생하기 쉬운 것으로 나타났다고 합니다. 즉, 면도기와 칼날의 미세구조를 보다 균일하게 가공하고, 최대한 절단대상과 칼날이 수직이 되도록 위치시키는 것이 날의 결손을 최소화하고 오랜기간 사용하는 것이 가능합니다.

Tasan 씨는 "우리의 시뮬레이션은 재료의 불균일성이 재료에 대한 응력을 증가시켜 머리카락과 같은 부드러운 재료에 의한 응력에도 균열이 성장하는 메커니즘을 설명합니다"라고 말합니다. 이미 연구팀은 강철을 보다 균일한 형상으로 가공하여 더 오랫동안 날을 유지하는 기술을 잠정특허 신청했다고 합니다.

전력 거래에서의 블록체인

다양한 산업 및 업무에 활용이 급속히 진행되는 블록체인. 활용 방법의 하나로서 기대를 모으고 있는 것이 개인간의 전력 거래이다. 개인끼리 인터넷에서 정보를 교환하는 것과 같은 간편함으로 가까운 미래에는 가정에서 발전한 전력을 개인끼리 거래하는 시대가 온다. 그 거래 정보를 관리하는 것이 블록체인이다.

예전에는 대기업의 전력 회사가 발전 · 송전의 모든 책임을 지고 전력을 공급해 왔다. 2016년 4월 전력소매 전면자유화 등으로 인해 많은 개인과 사업소가 전력을 만들어, 전력 회사를 통해 많은 개인 및 사업자에게 재판매할 수 있게 되었다. 현재는 규제가 기술발전을 따라붙지 못해, 옆집에 전력을 보내면서도 수십 킬로미터 떨어진 발전소에서의 송전처럼 송배전망의 이용 비용이 소요되는 등의 과제가 있다. 그러나 앞으로 더 싸게 전원을 이용하기 위해, 개인이 발전한 신재생에너지의 개인간 거래가 우세가 되는 것은 틀림없는 것 같다.

블록체인의 응용에서 비용 경감

각 가정에 설치한 전력량계가 발전량과 소비량을 바탕으로 거래 가능한 잉여 전력을 공개하고, 거래 성립시에 블록체인에 기록하여 거래의 투명성이 향상된다. 또한 계약 내용을 블록체인이 관리하는 '스마트 계약'을 사용하여 전력과 토큰의 교환을 자동화함으로써 원활한 가치의 이전을 실현할 수 있다.
장기적으로는 블록체인의 비중앙집권적인 특징으로 전력 공급망의 단순화가 실현되어, 이용 비용을 줄일 수도 있다. 생산지에서 소비하는 전력공급 시스템이 있다면, 송전 손실도 줄일 수 있고 이외에도 대규모 정전 등의 위험 감소로도 이어진다.

이미 각 전력 회사가 블록체인을 활용한 실증 실험에 임하고 있어 조만간 운용이 개시될 전망이다.

개인간 거래에 강한 블록체인

이러한 움직임은 전력에만 그치지 않는다. 블록체인은 개인간의 거래와 가치 이전에 친화성이 높다. 공유 경제의 시대를 맞아 개인끼리 다양한 데이터나 물건을 주고받을 수 있게 되었다. 개인이 보유하는 가치를 다른 사람에게 양도할 수 있고 그것이 다른 사람에게 유용하다면 블록체인에서 취급하는 의미있는 대상이 될 수 있다.

이미 사업화가 되어있는 토지와 주택, 자동차 공유 외에도 컴퓨터 자원의 공유도 잠재적으로 생각된다. 주간에 사용하지 않는 개인의 컴퓨터나 야간에 사용하지 않는 기업의 컴퓨터의 계산 능력을 가치로 거래한다. 유휴 자산의 새로운 형태의 활용이다. 개인이 소유한 다양한 가치의 편재에 착안하여 블록체인을 적절히 활용하면 사업의 저변을 크게 넓힐 수 있다.

출처 번역
ブロックチェーンが広げる個人間取引の可能性とは
https://home.kpmg/jp/ja/home/insights/2019/01/blockchain-individual-transactions.html

Microsoft는 2020년 7월 27일 '세계 최초의 시도로서 수소연료 전지를 이용하여 48시간 연속으로 데이터센터의 전력을 조달하는데 성공했다"고 발표했습니다. 이 실험의 성공을 통해, Microsoft는 자사의 클라우드 서비스 Azure의 데이터센터에 사용하던 디젤 발전기를 수소연료 전지로 대체하는 것이 가능하게 되었다고 내다보고 있습니다.

Microsoft tests hydrogen fuel cells for backup power at datacenters | Innovation Stories
https://news.microsoft.com/innovation-stories/hydrogen-datacenters/

Microsoft는 이전부터 데이터센터의 에너지 절약 및 청정에너지의 도입에 주력하였고 2012년에는 폐수를 이용한 발전소와 통합된 데이터센터의 개발에 착수. 2016년에는 바다의 조력으로 발전하고 해수로 냉각하는 데이터센터를 개발하는 계획 'Project Natick'을 시동하였고 2018년에는 실제로 스코틀랜드의 연안 바다에 데이터센터를 설치하는데 성공하고 있습니다.

데이터센터로 인한 자연환경의 부담 저감을 목표로 하는 일련의 노력에 이어 Microsoft는 7월 27일에 신재생에너지를 다루는 기업 Power Innovations와 공동으로 수소연료 전지의 시험을 시행했다고 발표하였습니다. 그 중에서 수소연료 전지를 이용하여 데이터센터를 48시간 연속 가동하는데 성공했다고 발표했습니다.

Microsoft에 따르면, Azure 데이터센터는 파이브 나인(99.999 %)의 가동률을 달성하기 위해 백업 전원으로 디젤 발전기를 이용하고 있다고 합니다. 데이터센터의 백업 전원의 향후 전망에 대해 Microsoft의 최고인프라엔지니어인 마크 먼로 씨는 "수소연료 전지는 매우 고가였지만, 최근에는 백업 전원인 디젤 발전기를 대체할 수 있을 만큼 비용이 낮아지고 있습니다"라고 말합니다.

아래 사진은 이번 실험에서 실제로 사용된 고분자 전해질막(PEM) 연료전지 시스템. 데이터센터의 백업 전원으로 PEM 연료전지 시스템을 채용한 이유에 대해 먼로 씨는 "가동 후 몇 초로 최대 출력을 발휘하는 것이 가능하고, 분리하여 바닥에 두거나 유휴상태로 전환시키기가 용이하다는 특징을 가지고 있기 때문"이라고 설명하고 있습니다.

먼로 씨에 따르면 이번에 조달한 출력 250kW급 연료전지 시스템은 수소에서 실행되는 컴퓨팅을 위한 백업 전원 시스템으로는 세계 최대 규모라는 것. 먼로 씨는 앞으로 더 높은 출력 3㎿급 수소연료 전지 시스템을 마련하여 시험을 실시할 예정이라고 합니다.

Microsoft는 1월 2030년까지 탄소배출량이 마이너스가 되는 탄소 네거티브를 달성하고 2050년까지 창업 이래 배출해온 모든 이산화탄소를 환경에서 제거한다는 계획을 밝히고 있었고, 그 일환으로 향후 '수소 경제'의 발전에 기여할 예정이라고 합니다.

무더운 계절에는 창문을 활짝 열어두고 시원한 바람으로 집안에 환기하고 싶어집니다. 그 외에도 코로나19(COVID-19)의 대책으로도 환기가 권장되고 있습니다. 그러나 창문을 열어두면 외부의 소음까지 방에 들어와 버린다는 문제도 있습니다. 이번에 새롭게 발표된 장치를 창틀의 안쪽에 설치하면 소음이 반감되어 실내환기와 고요함을 양립하는 것이 가능합니다. 

Active control of broadband sound through the open aperture of a full -sized domestic window | Scientific Reports 

https://www.nature.com/articles/s41598-020-66563-z

Scientists Say You Can Cancel the Noise but Keep Your Window Open - The New York Times 

https://www.nytimes.com/2020/07/11/science/windows-street-noise.html

Noise-cancelling windows halve traffic sounds even when they 're open | New Scientist 

https:// www.newscientist.com/article/2248486-noise-cancelling-windows-halve-traffic-sounds-even-when-theyre-open/

창틀에 설치하여 창문을 열어놓고도 소음을 감소시키는 장치를 개발한 곳은 싱가포르의 난양기술대학교에서 전자공학을 연구하고 있는 Bhan Lam 씨와 돗토리대학 공학연구과의 니시무라 쇼지 씨의 연구팀입니다. 싱가포르 출신의 Lam 씨는 뉴욕타임즈와의 인터뷰에서 "나는 소음이 많은 작은 마을에서 태어나 자랐기 때문에 소음 문제의 해결에는 동기가 있습니다"라고 말합니다. 

Lam 씨 연구팀이 실험용으로 만든 '액티브 노이즈 컨트롤(ANC) 시스템'의 프로토 타입은 아래의 사진과 같습니다. ANC시스템은 창 밖에 장착된 센서와 내부에 늘어선 지름 4.5센티미터의 마이크로스피커 24개로 구성되어 있습니다.

ANC시스템의 센서가 창문 바깥에서 들어온 잡음을 감지하면, 잡음과 같은 주파수에서 음파가 역위상이 되는 '안티노이즈'가 스피커에서 발생하여 소음을 상쇄하는 것이 ANC시스템의 방식입니다. Lam 씨는 이 원리를 '노이즈캔슬링 이어폰'과 같은 원리입니다" 라고 말합니다. 

연구팀이 실제로 실험용 방의 창문에 ANC시스템을 설치하여 창밖에서 소음을 발생시킨 결과, 실내에 도달하는 소음이 최대 10데시벨 감소했다고 합니다. 소리가 10데시벨 떨어지면 많은 사람들은 볼륨이 절반이 되었다고 느낀다고 합니다. 

다음은 왼쪽부터 화이트 노이즈, 고속도로 소음, 철도 소음, 비행기 소음으로 실험을 실시한 결과로 각 그래프의 세로축은 소리의 크기, 횡축은 소리의 주파수를 보여주고 있습니다. 또한 그래프 중 실선(実線)은 'ANC시스템 없이 창문 개방', 파선은"ANC시스템 있는 창문 개방', 점선은 'ANC시스템 없이 창문 폐쇄'를 나타냅니다. 모든 그래프에서 파선이 실선과 점선의 중간 정도에 위치하고 있어 ANC시스템을 사용하면 '창문을 개방한 상태'와 '창문을 닫은 상태'의 중간 정도의 소음 수준이 되는 것을 알 수 있습니다.

ANC시스템은 자동차나 기차 등에서 발생하는 경우가 많은 300~1000 헤르츠(Hz)의 소리를 줄일 수 있고, 다른 소리를 감지하고 중화하는 특성상 지속적으로 발생하는 소리를 감소시키는데 적합합니다. 따라서 도시에서 볼 수 있는 교통소음의 피해를 완화하는데 최적이라고 합니다. 한편 300Hz 이하의 저음과 목소리가 큰 사람이 대화하는 소리 등에는 취약하다고 합니다. 

연구팀은 앞으로 실험용으로 만든 방이 아닌 실제 환경에서의 실험을 실시해, 이번에 개발한 ANC시스템에 대해 추가로 연구를 진행시켜 나갈 예정이라고 합니다.

Photo by JoshDaTsu on Unsplash

아파트에 살다보면 "저수조 청소를 위해 단수합니다" 라는 벽보를 보기도 하고 단수로 인해 곤경에 처한 에피소드를 누구나 가지고 있을 것입니다.

오랜기간 저수조의 청소를 하지않았다면 먼지나 세균, 곰팡이와 조류에 오염된 물을 사용하고 있는지도 모릅니다. 저수조의 관리는 매우 중요한 것이므로 단수의 알림을 보시면 여러분이 사용하는 물을 안전하고 위생적으로 지키고 있다고 생각하여 주세요.

우선, 저수조 청소는 법률로 정해져 있습니다.

그리고, 저수조 청소에 종사하고 있는 자에 대한 법률도 있습니다

청소과정

1) 저수 탱크의 맨홀(뚜껑)의 패킹 확인합니다.

패킹의 상태가 나빠져 있으면 저수조 속에 벌레가 들어가 버립니다.

2) 전신보호복을 착용하고 오염을 스폰지로 문질러 씻어냅니다.

3) 오염을 깨끗이 흘려보낸 다음 염소로 2회 소독합니다.

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만약 Android에서 특정 앱의 이용 빈도가 높은 경우 매번 홈화면에서 응용프로그램을 실행하기는 불편합니다.

Android 잠금화면에서 지정 응용프로그램을 직접 실행할 수 있는 어플을 소개합니다.

• Hi Locker
• Next Lock Screen
• Start

Hi Locker

https://play.google.com/store/apps/details?id=mobi.appplus.hilocker

'Shortcut'에서 잠금화면에서 실행할 응용프로그램을 선택합니다.

'Open app without password and relock after exit that app' 기능을 활성화하면 잠금해제 없이 응용프로그램을 실행합니다.

'Security'→ 'Shortcut'에 체크가 들어가 있는지도 확인하십시오.

'Hi Locker'을 사용하면 자주 사용하는 응용프로그램을 잠금해제 없이 직접 실행할 수 있습니다.

타인에게 보이고 싶지 않은 앱은 노출하지 않으면서 타인에게 스마트폰을 빌려줄 수 있는 점도 장점이네요.

Next Lock Screen

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.microsoft.next

'Next Lock Screen'을 사용하면 앱을 잠금화면에 배치할 수 있으며, 빠른설정 메뉴도 표시 가능합니다.

초기 설정에서 원하는 응용프로그램을 선택합니다.

화면잠금을 설정하는 경우 암호를 입력해야하지만, 빠른설정 메뉴도 함께 표시되기에 기능 전환도 할 수 있어 편리합니다.

Microsoft 공식 앱이라는 점도 포인트입니다.

Start

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.celltick.lockscreen

'Start'를 사용하면, 장르별 다수의 앱을 잠금화면에 배치할 수 있습니다.

초기 설정 후 '+'아이콘에 응용프로그램을 추가합니다.

화면잠금을 설정한 경우 암호를 입력해야하지만, 자주 실행하는 앱이 많은 경우 추천합니다.

■ Android의 표준 기능으로 잠금화면에서 응용프로그램을 실행하는 방법

기종과 OS 버전에 따라 Android 표준 기능으로 잠금화면에 응용프로그램을 실행할 수 있습니다.

예를 들어 Galaxy S7 edge (Android 8.0)의 경우, '설정'→ '잠금화면 및 보안'에서 '앱 바로가기'로 이동

잠금화면의 오른쪽 · 왼쪽에 각각 응용프로그램을 추가할 수 있습니다.

하지만 이 기능은 모든 Android에서 사용할 수 없고 기종에 따라 사용 가능합니다.

샷시 누수는 스스로 수리할 수 없는 경우가 많습니다.

샷시에서 한번이라도 누수가 발생한다면 거기에는 하나 이상의 '빗물 통로'가 있을 가능성이 높습니다.  빗물의 통로는 샷시에서 떨어진 곳이거나, 몇 군데에서 다발적으로 발생할 수도 있기 때문에 특정하기가 힘듭니다.

샷시 누수는 방치하면 큰 피해로 이어지게 됩니다. 하루 빨리 근본적인 수리를 하십시오.

실내 바닥과 벽이 젖거나 기초 목재 등 건물이 부식하고 곰팡이와 흰개미가 발생하는 피해가 진행되어 대규모 수리가 필요하게 되어 수리비도 부풀어져 갑니다.

■ 샷시 누수에 의한 주요 피해 

• 집이 부식되어 자산가치가 떨어진다
• 젖은 나무를 좋아하는 흰개미를 불러온다.
• 곰팡이가 자란다.
• 전기 계통의 고장이나 누전 사고가 발생한다.

■ 샷시에서 누수가 발생했을시의 응급처치 5가지

1) 걸레로 빗물을 제거

2) 흡수시트로 빗물을 흡수

걸레나 헝겊보다 흡수력이 강하기 때문에, 누수의 양이 많을 때 유용합니다.

3) 창밖에 덧문을 붙이기

4) 코킹으로 샷시와 외벽의 틈새를 채우기

■ 샷시 누수를 일으키는 6가지의 원인

1) 코킹의 열화와 균열

비바람, 자외선, 눈 등의 다양한 영향에서 코킹의 성능이 저하됩니다. 

대강의 수명은 약 10년.

열화하면 금이 가 틈새가 생기는데 이것이 누수의 원인이 됩니다.

2) 외벽의 균열

외벽의 도장도 코킹처럼 비바람, 자외선 등에 의해 열화합니다. 

머리카락처럼 가느다란 미세한 균열이나 작은 구멍 등에서 빗물이 침입해 오는 경우가 많습니다.

특히 창틀 모서리의 외벽이 쉽게 열화되고 금이 갑니다.

밖에서 봐도 눈치채기 어려운 경우도 많고, 창문에서 떨어진 장소에서 금이나 균열이 발생할 수 있으므로 특정하기가 난해합니다.

3) 창문에 위치한 배관이나 환풍기

태풍이나 폭풍 등으로 비가 여러 각도에서 내리면 창문 위에 있는 배관, 환기구, 통풍구 등을 통해 누수될 수 있습니다.

4) 샷시의 경계

샷시와 샷시 사이, ·경계에서 빗물이 많이 침입해 옵니다.

5) 샷시 가까이의 지붕

창문 위나 근처에 있는 지붕의 누수가 창문까지 전해지는 경우입니다.

6) 방수처리 실패

샷시 창틀을 설치할 때 방수시트 및 방수필름 등으로 방수처리를 합니다.

방수처리가 미비했거나 뒷처리가 서툴면 누수합니다.

많은 경우, 샷시 외부프레임과 방수테이프, 방수시트가 잘 통합되어 시공되지 않은 경우입니다.

주름이 생기지 않도록 방수테이프를 제대로 시공하지 않으면 '모세관 현상'으로 누수가 발생하게 됩니다.

by diego_torres

비오는 시기가 되면 가전의 상태가 나빠지고 소비전력이 높은 가전 제품은 사용하지도 않는데 차단기가 떨어진다.

이런 증상이 있는 경우는 누수에 의한 누전이 일어나고 있는지도 모릅니다. 누전은 가전을 고장내고 정전을 일으킬뿐만 아니라 감전이나 화재도 일으키는 등 생사와 관련된 위험한 상황이기 때문에, 즉시 올바른 대응을 취하고 수리해야 합니다.

1. 누수에 의한 누전의 위험

주택의 누수는 지붕기와의 어긋남, 외벽에 금, 코킹의 틈새 또는 물받이의 막힘 등으로 물이 침투하여 발생합니다.

누수는 건물을 부식시키고 곰팡이와 흰개미를 불러오는 등 다양한 피해를 낳고 있지만, 그 중에서도 가장 위험하다고 손꼽히는 것이 누전으로 인한 피해입니다.

일반적으로 전기배선이나 전기기구류는 전기가 새지 않도록 '절연'이라는 처리가 되어 있지만 누수에 의해 빗물이 천장이나 벽면을 타고 전기배선이나 코드 절연체의 틈새에 침투하면 누전이 발생할 수 있습니다.

습기나 노화 등으로 절연이 나빠지면 전기가 의도하지 않은 다른 곳으로 새어버립니다. 이것이 '누전'입니다. 

누전이 일어나고 있는 기구에 사람이 닿으면 전기는 그 사람의 몸에 흘러들어갑니다. 이것이 '감전'입니다.

누전에 의해 일어나는 일차적인 피해

■ 가전의 고장으로 인해 수리 · 교체가 필요하다.

가전의 코드와 본체가 물에 젖어 절연불량에 의한 고장을 일으키면 수리 · 교체가 필요합니다.

■ 정전으로 인해 생활이 불편을 겪는다.

누전차단기가 누전을 감지하면 전기회로를 차단하여 정전이 일어납니다. 가전 ​​자체에 누전이 발생하는 경우 그 가전의 콘센트를 빼고 사용하지 않으면 누전이 해결됩니다.

그러나 실내의 전기회로에서 누전이 발생하면,업자에 의한 응급처치, 수선이 완료될 때까지 일부 배선을 사용하지 못하여 불편한 생활을 강요당하게 됩니다.

■ 전력손실로 인해 전기요금이 높아진다

누전이 발생하면 전기회로의 외부로 전기가 새고있어 가전을 가동시키기 위하여 필요 이상의 전기를 필요로하기 때문에 전기요금이 많이 올라버립니다.

누전에 의해 일어나는 이차적 피해

누전은 주민의 생명을 위협하는 피해를 일으킵니다. 누전을 절대로 방치해서는 안된다고 말하는 이유는 이차적 피해가 일어날 위험이 잠재되어 있기 때문입니다.

■ 감전

절연상태가 불량한 세탁기와 전기온수기 등 물기와 습기가 많은 장소에서 사용하는 전기기구, 우물펌프 등 야외에서 사용하는 전기기구 및 누수로 침수중인 조명기구 등에 접촉하면 감전될 위험이 있습니다.

누전시 사고를 방지하는 역할을 하는 것이 접지입니다. 전기제품이 접지가 되어 있으면 금속부분을 만져도 전기가 접지로 흐르기 때문에 인체감전의 가능성이 낮아집니다.

100V의 전압에 감전되면 피부가 건조할 경우는 25mA, 피부가 젖은 경우에는 50mA의 전류가 흐르는 것으로 알려져 있습니다. 

10mA 정도의 전류에서도 접촉한 손이 달라붙어 근육이 경련을 일으킵니다. 50mA 이상의 전류에 닿으면 화상을 입고 호흡이 정지하며 통전시간이 긴 최악의 경우 사망에 이를 가능성도 있습니다. 10 ~ 20mA 이상의 전류가 인체에 흐르면 근육이 경련을 일으켜 몸이 말을 듣지않게되므로 감전으로부터 벗어날 수 없게 됩니다. 따라서 통전시간이 길어지고 죽음으로 이어질 수 있습니다.

■ 화재 위험성

누전이 발생하면 라스망(모르타르의 기초로 사용되는 철망) 등의 금속이 발열하여 벽 내부의 나무와 먼지 등이 발화하는 경우가 있습니다.

이러한 누전에 의해 벽 내부에서 일어나는 화재는 눈에 보이지 않기 때문에 발견했을 시점에는 상당히 화재가 진행되고 있는 경우가 많습니다.

가정의 분전반에 누전차단기를 가진 곳이 많습니다. 접지선이 제대로 접지단자에 붙어있는지 확인합시다. 

접지선이 접지단자에 연결되지 않은 상태에서는 누전이 발생하여도 누전차단기가 누전이 발생하는 것을 감지하지 못하고 이로인해 자동으로 전기가 멈추지 않을 수 있습니다. 

그래서 안전을 위해 반드시 접지선은 접지단자에 장착하도록 합시다.

2. 이런 증상이 있으면 누전일 가능성!

■ 건물의 금속부분에 닿으면 찌릿찌릿

건물의 금속부분에 닿으면 찌릿찌릿한 감각이 있는 경우 누전을 의심할 수 있습니다. 구체적으로 어디서 누전되고 있는지 알 수 없기 때문에, 전문업체에 조사를 의뢰하는 것을 추천합니다.

■ 비가 오면 정전되어 버린다

비가 오면 정전이 되는 경우에는 비에 의한 누전 가능성이 높습니다. 누수에 의해 누전이 발생하는 경우나, 정원 등 외부에 설치되어 있는 가로등이나 콘센트의 방수가 불완전하여 발생하는 경우도 있습니다.  

■ 가전에서 누수 또는 침수

조명기구 등에서 물이 새어나오는 경우 누전일 가능성이 높습니다. 아파트의 경우 윗층의 누수로 일어기도 합니다. 

또한 조명기구 이외에도 침수된 전기기기는 쉽게 누전이 되어 버립니다. 젖어버린 전자제품은 위험하므로 사용하지 않도록 합시다.

■ 누전차단기가 떨어진다

분전반 내에는 가정에서 전기를 남용했을 때 떨어지는 메인차단기가 있습니다. 메인차단기의 오른쪽에 누전차단기가 위치해 있는데 누전차단기가 떨어진 경우는 전기기기의 파손, 습기, 결로 등에 의한 단락, 절연의 열화 등에 의해 누전이 일어나고 있을 가능성이 높습니다.

해당 회로 이외의 차단기를 올리면 전기를 사용할 수 있습니다.

참고 : 벼락에 의해 누전차단기가 전류차이를 감지하여 떨어질 수 있습니다. 이 경우는 누전이 아니기 때문에 차단기를 올려보세요.

■ 갑자기 전기요금이 비정상적으로 높아진 경우

누전이 발생하면 전기공급이 비효율적이게 되어 버려, 그 결과 전기요금이 올라가 버립니다. 전기요금이 갑자기 오른 경우는 누전도 의심합시다. 

3. 누전일 경우 취해야 할 조치는?

신속하게 대응하는 것이 중요합니다. 빗물은 모든 틈새로 침입할 가능성이 있기 때문에 아마추어가 그 경로를 판단하는 것은 매우 어렵습니다. 

누전이 의심되는 부분을 접촉하지 말고 전문업체에 문의합시다.

만약 누전이 누수로 인해 발생하고 있다면, 누전이 발생하는 부분을 수리해도 누수를 막지 않는다면 임시방편에 지나지 않게 되고, 비가 오면 재발해 버립니다.

또한 누수는 누전 이외에도 건물 내부의 부식을 진행시키는 등 건물에 치명적 타격을 줍니다.

Microsoft의 전 엔지니어인 벤 프리스카씨는 1995년경부터 미래의 Windows에 있어 웹이 위협이 된다고 주장했습니다. 

2020년 많은 사람에게 다양한 서비스를 제공하는 웹이 왜 Windows에 위협적인 존재라고 주장했는지 프리스카씨가 1995년 당시의 사내의 반응을 뒤돌아보면서 설명하고 있습니다. 

The Web is the Next Platform, 5/27/1995 | Ben Slivka 
https://benslivka.com/2017/08/15/the-web-is-the-next-platform-5271995/ 

The Web is the next Platform - THEWEB.pdf 
(PDF 파일) http://pstella.com/reading/THEWEB.pdf 

프리스카씨는 1994년 10월경의 Internet Explorer 1의 개발 초기부터 Internet Explorer 개발팀의 대표로 팀을 이끌고 1996년 8월에 Internet Explorer 3가 출시 될 무렵에는 프리스카씨 팀은 67명이 넘는 대가족이 되어 있었습니다. 
프리스카씨는 Internet Explorer의 개발중엔 제대로 수면을 취하지 않으며 1994년 10월부터 1996년 8월까지 중 약 17개월은 주 80~100시간 정도 일하고 ​있었다고 합니다. 

프리스카씨에 따르면 Internet Explorer의 개발이 진행되는 가운데 인터넷의 미래에 대한 논의는 Microsoft 내부에서 많이 이루어지고 있었다고 합니다. 
프리스카씨도 Internet Explorer 개발팀의 대표로 1995년에 인터넷의 미래에 대해 정리한 문서를 "The Web is the Next Platform"이라는 제목으로 공개했습니다. 

문서의 시작부분에는 "웹은 흥미로운 솔루션을 제공하는 기술로서 존재하고 몇 년 동안 빠르게 성장할 것이다. 웹은 Microsoft Windows에 필적하고 또한 Microsoft Windows 이상의 본격적인 플랫폼이 될 가능성이 있다."고 적혀 있으며 "웹은 Windows의 위협이 될 것"이라고 주장하고 있습니다. 

프리스카씨가 이 문서를 공개한 시점은 Windows 95의 출시 수개월 전의 일이었습니다. 
프리스카씨는 당시를 회상하며 "웹은 Windows의 위협이 된다"고 적었던 문서를 읽은 빌 게이츠씨와 스티브 발머씨는 그다지 좋은 표정을 하지 않았다고 회상합니다. 

왜 프리스카씨는 "웹은 Windows 위협이 된다"고 주장했는가하면 웹을 통해 제공되는 서비스가 앞으로 PC 이외의 기기에 제공될 수 있음을 우려하고 있기 때문입니다 . 
프리스카씨가 문서를 공개한 1995년 당시 일반가정에서는 Windows 등의 OS를 탑재한 PC에서 Internet Explorer와 같은 웹브라우저가 설치되어 있지 않으면 웹서비스를 사용할 수 없었습니다. 

프리스카씨는 문서에서 "나의 악몽의 시나리오에서 웹은 OS에 의존하지 않는 응용프로그램이 되어, 예를 들면 TV에 연결하면 웹서비스를 사용할 수 있는 제품이 등장하면 비싼 PC는 필요없고 PC를 가지고 있지 않은 가정의 대부분은 PC 구입을 고려하지 않을 것입니다."라고 적고 있습니다. 

또한 프리스카씨는 타개책으로 "Microsoft가 웹에서 영향력 있는 존재가 되기 위해선 다양한 웹 지원을 제품에 탑재해야 합니다 .
Microsoft의 제품에서 웹의 시장점유율 있다면 웹의 확대 및 형성에 있어서 리더십을 발휘할 수 있습니다."라고 문서에 기록하고있었습니다. 

2016년 이후 Internet Explorer의 점유율은 Google Chrome이나 Firefox를 밑돌고 있으며 2020년 1월에 등장한 Chromium 버전 "Microsoft Edge"도 점유율 탈환에 도달하지 못하고 있습니다. 
만약 프리스카씨의 "웹은 Windows의 위협이며 Windows는 웹에서 리더십을 발휘해야 한다"는 주장을 Microsoft에서 더 심각하게 받아들이고 있었다면 상황은 달라져 있었을지도 모릅니다.