[칼럼][독서 배경 지식은 이걸로 끝] - 2일차

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.

.

.

.

 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.

팔로우해두시면 전 과목 칼럼 + 수기를 순차적으로 받아보실 수 있습니다.

칼럼 외에는 잘 작성하지도 않지만, 꼭 잡담 태그를 달고 업로드하니 참고해주시길 바랍니다.

유익하게 보셨다면 좋아요 + 팔로우 부탁드립니다!