[칼럼][독서 배경 지식은 이걸로 끝] - 2일차
독서 배경 지식 쌓기 2일차 지문.pdf
칼럼 인덱스 : https://orbi.kr/00043624020
*지문을 첨부하는 이유는 제가 설명한 것을 바탕으로 글을 읽어보고 싶어 하는 분들이 계시기 때문입니다. 문제 해설까지 올리면 말 그대로 공부하는 기분이 들 텐데, 저는 그런 걸 원하지 않습니다. 그냥 지나가면서 보듯이 가볍게 보시고, 꼭 글을 다 읽은 후 필요하다면 파일을 열어보시길 바랍니다. 첨부된 지문에 나오는 문제의 정답이 궁금하시면 풀어보시고 댓글에 남겨주세요.*
안녕하세요. 독서 배경 지식을 간단하게 쌓을 수 있는 칼럼 2일차입니다.
보고 나서 잊어버려도 수능 때 분명히 도움을 줄 것이라고 확신하며, 조금이라도 기억하려고 노력하면 정말 큰 보상으로 돌아올 겁니다. 제가 터득한 방법을 간단하게 바꾼 것뿐이니까요.
이해할 수 있다면 다 기억해주시고, 조금 어렵다 싶으면 검은 글씨만이라도 기억해서 댓글에 남겨주세요.
독서 배경 지식 쌓기 2일차의 주제는
형상 기억 합금입니다. 과학 지문인데, 사실상 기술 지문이죠. 최근의 기조를 고려하면 기술 지문 소재로 적절한 느낌입니다. 형상 기억 합금도 어디선가는 들어봤을 소재니까요. 오늘 내용이 지난 시간에 비해 살짝 길어 보여도, 저번 주제보다 훨씬 더 간단합니다. 읽어만 보셔도 됩니다.
만약 문장 외우기도 귀찮으시면
탄성 한계, 탄성 변형, 소성 변형, 임계 온도만 기억해주시면 됩니다.
1. 형상 기억 효과는 특정한 온도에서의 형상을 기억하는 기능으로부터 출발하는데, 힘을 가해 변형된 물질이 열을 가하면 본래 모습으로 돌아오는 효과를 말한다. 형상 기억 합금은 이러한 효과를 가진 물질이다.
2. 금속은 '탄성 한계'가 존재한다. 이 한계보다 작은 힘으로 금속을 변형시키면 힘을 없앴을 때 다시 원래대로 돌아온다. 이를 '탄성 변형'이라고 한다. 한계보다 큰 힘을 가하면 당연히 돌아오지 못한다. 이를 '소성 변형'이라고 한다.
2-1. 고무줄을 생각해보면 쉽게 이해할 수 있다. 어릴 때 고무줄 가지고 놀다가 끊어져서 아팠던 기억은 다들 갖고 있을 것이다. 끊어지기 전에는 아무리 고무줄을 가지고 놀아도 원래 형태로 돌아온다. 고무줄은 금속이 아니지만 이런 느낌으로 이해할 수 있다.
3. 그런데 형상 기억 합금은? 소성 변형이 일어난 것처럼 보여도(형태가 망가진 것처럼 보여도) 열을 가하면 원래대로 돌아온다. 좀 더 정확히 말해서 형상을 기억하는 온도가 섭씨 100도라면, 그 온도까지 열을 가해야 형상이 원래대로 돌아온다. 이러한 온도를 '임계 온도'라고 한다. 임계점을 떠올리면 아주 쉽게 이해할 수 있다.
4. 일반적으로 금속은 일정 수준 이상 힘을 가하면 변형이 일어나고 결정 구조 역시 원래대로 돌아오지 않는데, 합금은 변형이 일어나도 웬만하면 결정 구조가 변하지는 않는다.
4-1. 결정 구조라는 단어에 거부감을 느끼지 말고 예시를 떠올려보자.
○●●○○ -> ○★◇○■
쉽게 말해 이런 게 결정 구조의 변화를 뜻한다.
5. 형상 기억 합금은 일반적인 합금과 달리 온도에 따라 결정 구조가 변한다. 금속은 겉과 속이 같은 사람, 형상 기억 합금은 겉과 속이 다른 사람을 떠올리자. 폭력이 가해질 때 둘 모두 굽신거리겠지만, 전자는 진심으로 겁이 나서 다시는 덤빌 생각을 못하는 사람이고, 후자는 마음 속에 감춰왔던 가면을 쓰고 복종하는 척한다. 당연히 후자는 기회가 오면 원래 모습으로 돌아갈 것이다.
6. 형상 기억 합금은 단방향 또는 양방향으로 기억이 남는다. 단방향 기억은 지금까지 설명한 대로 고온에서의 형상을 기억하는 방식인데, 양방향 기억은 고온과 저온에서의 모습을 모두 기억한다. 즉, 온도를 조절하며 훨씬 더 많은 작업을 할 수 있다. 당연히 공정이 복잡해 잘 안 쓰인다. (2019년 기준)
7. 형상 기억 합금 중에는 니티놀(니켈+티타늄을 1:1로 결합)이라는 물질이 있다. 고온에서는 '마텐자이트'라는 결정 구조, 저온에서는 간격이 느슨해진 '오스테나이트'라는 결정 구조를 가진다.
8. 니티놀은 고온에서 마텐자이트를 꺼내고 저온에서는 오스테나이트를 꺼내들 것이다. 그 결과 우리 눈에는 니티놀이 형상을 기억하는 것처럼 보인다.
.
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내용이 길어 보여도 간단한 내용입니다. 1~6번까지만 반드시 알아 둔다는 생각으로 보시면 좋겠습니다. 저도 6번 이후부터는 지문에서 처음 본 거지만, 역시 1~6에 대한 상식 덕에 굉장히 쉽게 풀 수 있었습니다.
우리에게 필요한 배경 지식은 1~6번과 같은 느낌이라고 보시면 됩니다. 그 다음 내용은 지문에서 얻을 수 있으니까요.
키워드만이라도 알아가면 도움이 될 겁니다.
문제 (안 보고 입력해보세요)
(1) 시작할 때 강조했던, 이 지문에서 반드시 기억해야 할 네 가지 키워드
(2) 니티놀은 고온에서 의 구조, 저온에서 의 구조를 가진다.
댓글에 제가 요약한 내용을 다시 남기시면서 외워'지기'를 기대하겠습니다.
나만의 말로 이해한 후 외워서 입력하면 가장 좋고, 귀찮으면 그냥 베껴서 타이핑해도 됩니다.
어차피 기억에는 남아 있을 테니까요.
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댓글 빌리겠습니다.혹시나 착각하실까봐 일반적인 합금 =/= 일반적인 금속입니다!
5번이 중요한 문장이라 덧붙입니다.
거의 안 헷갈리시겠지만..
+ 형태가 변형되어도 결정 구조는 안 변할 수 있습니다. 아마 파일에 있는 마지막 문제 보시면 대충 이해되실 듯한데, 이 두 가지에 대해 설명하는 순간 '공부'가 될까봐 설명에서 제외했습니다.
학원 끝나자마자 읽을게요 감사합니다!!
천천히 보세요!
정법하고 볼게요 ㅜㅜ
파이팅입니다혹시 배경지식 칼럼은 하루에 하나씩 계속 올라오는건가요?
웬만하면 하루에 하나씩 올리려고 계획 중이고, 중간에 다른 칼럼이 끼거나 개인 사정이 생기면 이틀에 하나 정도로 바뀔 수도 있습니다.
그리고.. 전자책 준비를 하게 되면 어떻게 될지는 모르겠습니다. 현재는 준비만 하고 있어서 정해진 건 없습니다.
시간이 그리 많이 걸리지 않아서 1일 1배경지식으로 올리고 싶긴 하네요.
형상 기억 합금은 결정 금속은 변형이 되어도 결정 구조가 안바뀌는데 니켈과 티타늄 합금이 저온과 고온일 때 다른 결정 구조가 나타나는건가요?
질문의 의미가 무엇인지 살짝 헷갈리네요 ㅠㅠ니켈 +티타늄인 니티놀은 형상 기억 합금으로 저온과 고온에서 서로 다른 결정 구조가 나타나는 것은 맞습니다. 합금은 결정 구조가 잘 변하지 않는다는 점에서 둘은 구분되죠
형상기억 합금은 특정온도에서의 상태를 기억함.
일반적인 금속은 탄성한계를 벗어나면 끊어진 고무줄과 같은 상태가 되는데, 이를 소성변형 이라고 함.
그러나 형상기억합금은 소성변형이 일어난 것 처럼 보여도 결정구조가 변하지 않았기에 임계온도만 가해주면 기억된 상태로 복구가능
나만의 말까지 섞어서 잘 써주셨네요 좋습니다좋은 칼럼 써주셔서 너무 감사합니다
좋은 칼럼 감사합니다!
감사합니다노베재수생님 칼럼도 기대 중입니다!
감사합니다!
커비님 매일매일 찾아와주셔서 감사합니다감사합니다!!!
매일매일 읽을게요 감사합니당??
좋은 글 감사합니다 혹시 배경지식 쌓는 용도로 책 읽는건 어떻게 생각하시나요? 일욜에는 쉬는날이라서 그때 보려고 합니다
형상기억합금은 힘을 가해 형태 혹은 모양을 변화가 됐더라도 그것의 내부에는 결정구조가 있어온도를 높이거나 혹은 낮춰서 기억하고 있는 또는 원래 모양으로 되돌아 갈 수 있는 금속물질이다.
형상기억합금은 양방향성 혹은 단방향성을 가지고 있는데 이때 양방향성은 금속 물질의 결정구조가 저온과 고온에 따라서 다르다.세부정보로서는 저온에서의 형상구조를 가진 합금은 비효율이라 잘 사용은 안한다(? 갑자기 기억이)
단방향성을 가진 합금은 보통 고온에서의 형상구조를 가진다고 보몀 된다.
개꿀잼이네용
뭔가 이리저리 섞여있는 솔직한 글 좋네요 ㅎㅎ 안 보고 이정도면 대단하신데요양방향성은 결정구조랑 무관하게 저온에서 변형된 형태를 기억하느냐 못하느냐가 핵심입니다! 실제로니티놀은 고온/저온 결정구조가 다른데 단방향 구조거든요
앗 칭찬감사한다..
핵심을 잘못 잡았나보네요 머릿속으로 고쳐야할 듯!
4문장에 오타있네용
감사합니다!
글 잘 읽었습니다. 재미있네요
탄성한계 탄성변형 소성변형 임계온도
형상ㄱ합금
고온에서는 마텐자이트 / 저온에서는 오스테나이트..!7,8번이 이해가 잘 안가요ㅠㅠ
고온과 저온에서 결정 구조를 각각 다르게 갖고 있다! 까지만 기억하시면 될 거 같네요사람을 언급한건 비유적인 표현인데 그거 때문에 더 헷갈리셨으려나요
잘읽었습니다1.형상 기억 효과-특정 온도에서 형상(=생긴 모양)을 기억하는 것.
힘을 가해 변형(=모양이 바뀜)된 물질이 열을 가해 특정 온도에 도달하면 기억된 모양으로 되돌아감
이런 효과를 가진 물질이 형상 기억 합금임.
형상 기억 효과와는 다르지만 찌그러뜨린 탁구공을 끓는 물에 넣었을 때 되돌아 오는 상황을 생각해보자.
2.금속에는 탄성 한계가 존재하는데 이 한계를 기준으로 작은 힘을 가한 후 힘을 없앴을 때 되돌아오면 탄성 변형(고무줄이 되돌아 오는 느낌)
한계보다 큰 힘을 가한 후 힘을 없앴을 때 되돌아오지 않으면 소성 변형(고무줄이 끊어지는 느낌)
3.형상 기억 합금은 소성 변형된 후에도 열을 가하여 임계 온도에 도달하면 되돌아옴(찌그러진 탁구공이 원래 모습으로 되돌아 오는 것마냥)
4.금속은 일정 수준 이상 힘을 가하면(탄성 한계 이상) 변형이 일어나고 결정 구조 역시 변화가 생겨 원래대로 돌아오지 않는데(소성변형)
합금은 변형이 일어나도(소성변형) 결정 구조가 바뀌지는 않는다.
5.형상 기억 합금은 일반적인 합금과 달리 온도에 따라 결정 구조가 변한다.
예를 빌려오자면 형상 기억 합금은 겉과 속이 다른 사람. 금속은 겉과 속이 같은 사람
6.형상 기억 합금은 단방향 or 양방향으로 기억이 남음.
니티놀은 단방향--보기 문제에서도 이게 핵심
정말 열심히 그리고 정확하게 정리해주셨네요! 저번에 한 번 봤는데 나중에 천천히 읽어본다고 하다가 답글 다는 걸 까먹었네요 ㅠㅠ