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작성자스템플러 조회 6회 작성일 2020-11-25 11:39:05 댓글 0

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[궁금한 S] 우리는 어떻게 온도를 감지할 수 있을까? / YTN 사이언스

[앵커]
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 '궁금한 S' 시간입니다. 날씨가 추운지 더운지를 느낄 수 있는 것은 바로 '온도' 때문이죠.

그렇다면 우리는 어떤 원리를 통해 온도를 감지하는 것일까요? 또, 실제로 우리는 온도를 느낄 수 있을까요? 오늘은 온도와 관련된 재미있는 과학 이야기를 들려드리도록 하겠습니다. 지금 바로 화면으로 만나보시죠.

[이효종 / 과학 유튜버]
안녕하세요! 과학의 모든 궁금증을 해결하는 궁금한 S의 이효종입니다. 궁금한 S와 함께할 오늘의 이야기 만나볼게요.

우리는 일상 속에서 '온도'라는 단어를 친숙하게 사용합니다. 입고 나갈 옷을 고를 때도 외부의 온도에 따라 결정하기도 하고요.

뜨겁거나 차갑게 먹어야 그 맛을 제대로 느낄 수 있는 음식도 우리가 온도를 통해서 그 상태를 알곤 하죠.

이러한 온도라는 단위가 국제 표준으로써 최초로 도입된 것은 1742년, 스웨덴의 물리학자인 안데르스 셀시우스가 제안한 '섭씨'라는 개념입니다.

이 기준은 물의 끓는 점을 0℃로 어는 점을 100℃로 상정한 기준으로서, 지금과는 정반대로 설정된 개념이었습니다. 하지만 이는 직관적으로 온도라는 개념을 드러내기에 불편했고, 이를 개선한 오늘날의 섭씨온도는 식물학자인 칼 폰 린네에 의해 1745년에 등장하게 되었죠.

그렇다면 여러분, 온도란 정확히 무엇일까요? 기본적으로 우리가 알고 있는 온도란, 물체의 따뜻함이나 차가움의 정도를 나타내는 물리량이라는 것을 자세히는 아니지만, 얼핏 알고 있을 것입니다.

온도계를 통해 온도를 잴 수도 있지만, 일상 속에서 흔히 접하는 체온 수준의 온도는 손을 대는 것만으로도 어느 정도 짐작이 가능한데요. 정말 그럴까요?

온도를 알 수 없는 두 개의 물체가 있을 때, 손을 대보는 것만으로도 물체의 차가움과 뜨거움을 구분할 수 있을까요?

자, 여기 책과 알루미늄 상자가 있습니다. 우리는 책과 알루미늄 상자의 온도를 체온만으로 구별해보도록 하겠습니다. 많은 분이 알루미늄 상자가 더 차가운 것 같다고 이야기했는데요. 그래서 직접 적외선 온도 탐지기로 측정을 해봤습니다. 과연 결과는 어땠을까요?

측정한 결과, 책과 알루미늄 상자 모두 27도로 거의 차이가 없었습니다. 이렇게 온도는 비슷한데 우리는 왜 알루미늄 상자를 만졌을 때 더 차갑다고 느끼는 걸까요?

그 이유는 바로, 사람은 물체 자체의 온도를 느끼는 것이 아니라 같은 시간 동안 얼마나 열을 방출하고 흡수하는지에 대한 비율을 느끼기 때문입니다.

즉, 인간은 온도 자체를 느끼는 것이 아니라 '얼마만큼 빠르게 열을 전달하는지?' 또는 '느리게 전달하는지'만을 우리는 감지할 수 있다는 것이죠. 종이나 스티로폼 같은 물질을 구성하고 있는 분자는 분자 자체의 배열과 분자를 구성하는 원자의 특징 때문에 열의 전달 속도가 매우 느린 단열의 효과를 지니고 있는데요. 그래서 손을 대도 체온이 책 속으로 쉽게 빠져나가지 않는 것입니다. 이러한 이유에서 같은 시간 동안 손실되는 열이 비교적 적은 책이, 알루미늄 상자보다 따뜻하다고 인식하게 됩니다.

반면, 알루미늄 상자는 금속으로 이뤄져 있어서 원자들 사이를 자유롭게 이동할 수 있는 자유 전자가 마음껏 돌아다닐 수 있는데요. 이 자유 전자에 의해 접촉된 피부의 체온이 쉽게 금속 안으로 전달되게 되며 같은 시간 동안 손실되는 열이 종이보다 훨씬 많게 됩니다. 그래서 알루미늄 상자가 책보다 차갑다고 인식하게 될 수 있는 것이죠.

그렇다면 여러분, 요즘처럼 쌀쌀해지는 계절에 우리가 춥다는 느끼는 그 이유는 무엇일까요? 바로 체내에 ...

[YTN 사이언스 기사원문] https://science.ytn.co.kr/program/program_view.php?s_mcd=0082\u0026s_hcd=0022\u0026key=202001311734026417

[초등 과학] 과학 오투 선생님의 '건습구 습도계 습도를 알아보자!' 초등학교 인터넷 강의 동영상 (초등 인강)

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'건습구 습도계 습도를 알아보자!'

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