이 세상에서 제일 과학적인 만화 캐릭터.txt

1. 진짜 레일건이란 : 플레밍 법칙 + 로렌츠 힘에 근거한 탄도사출 장치

레일건 원리 / 출처 : p://science.howstuffworks.com/rail-gun1.htm

레일건은 전류가 흐르는 도선에서 발생하는 전자기력의 세기 및 방향에 관한 법칙인 '플레밍의 법칙'에서 착안된 탄도 발사기를 말한다. 현재 널리 사용되고 있는 Gun. 그러니까 총포류의 경우 화약을 폭발시켜 그 폭발력으로 탄환을 가속시키는 원리로 발사가 이루어진다. 반면 레일건에서는 일종의 리니어모터 (선형유도모터)를 사용해 '유도된 전자기력(로렌츠 힘)'으로 탄환을 가속시켜 발사하는 것이 차이점이다. 의 구성을 위해 양/음극 2개의 도전용 레일이 필요하며, 두 레일 사이에 탄도(Projectile)를 두면 전자기력에 의해 탄도가 가속되게 된다.


2. 미사카 미코토의 레일건 : 쿨롱의 법칙 + 쿨롱 힘에 근거한 입자가속기

ⓒ Project-Railgun

그런데 작품 중 미사카 미코토의 레일건 발사 장면을 보면, 실제 우리가 레일건이라고 부르는 것의 발사 매커니즘과는 다른 방식이 사용되고 있는 것으로 보인다. 일단 레일건 발사를 위해서는 탄도를 가속시킬 2개의 도선이 필요한데 여기에는 그것이 없다. 때문에 플레밍 법칙에 의한 자기장 유도 자체가 어려운 상황이다.

단지 동전을 향해 레이저 또는 불꽃 같은 것이 발사될 뿐인데, 스파크나 레이저 같은 것은 매질의 흐름이 아닌, 단지 고에너지 파동의 흐름이기 떄문에 조사되는 대상물에 고에너지를 조사함으로서 녹이거나 파괴하는 것(그림처럼)만가능하고, 여기에 물체를 실어 발사하는 등 물리적 힘을 가한다는 것은 불가능하다. 만약 단순한 에너지파라면 동전은 퉁겨나가기보다는 그자리에서 녹아버릴 것이다.

ⓒ Project-Railgun

발사장면이나 작품 중 다른 전자기력의 응용 방향 - 예를 들어, 전자기체(미사카 미코토 자신)와 철근 사이의 인력을 이용해서 벽에 붙어있는 스킬 - 같은 것을 미루어 본다면, 미사카가 실제 쓰고 있는 것은 플레밍 법칙에 의한 유도 자기장이 아닌... 대전된 전하 사이에서 직접 발생하는 '쿨롱의 힘(인력/척력)'을 활용하고 있는 것으로 여겨진다.

따라서 엄밀히 말한다면 미사카의 필살기는 '플레밍 법칙'에 근거하지 않았으므로 '레일건'이 아니다. 그보다는 순간적인 직류 고전압(전위차)을 이용해 입자를 가속하는 '정전 가속기(electrostatic accelerator)'에 가깝다.


3. 미사카 미코토 엑셀러레이터

플라즈마 볼

정전형 가속기 중 그 구조가 간단하여 과학실험에 자주 등장하는 것이 '반데그라프형 정전가속기'이다. 고전압을 대전시킨 금속구에 손을 대고 있으면 머리카락이 붕 뜬다든가 하는 실험에 등장하는 금속구가 바로 반데그라프형 정전가속기다. 이 반데그라프형 정전가속기의 원리를 응용하면 미사카 미코토의 '레일건(僞)'의 원리도 설명해낼 수 있다.

반데그라프를 응용한 미사카 미코토의 '레일건' 원리 도해

미사카 미코토의 기본 능력은 자신의 몸에 마음대로 전하를 대전시킬 수 있는 능력으로 설명할 수 있다. 요컨대 미사카 미코토 자신이 하나의 '살아있는 반데그라프 정전가속기'인 셈이다.

(1) 먼저 (전기적으로 중성인)동전을 퉁겨올린 다음
(2) 동전이 다시 돌아오기 전까지 자신의 몸. 특히 손가락에 고전위를 대전시킨다.
(3) 이렇게 하면 동전은 전기적으로 중성 (0v)이지만, 미사카의 몸은 고전압으로 대전되어 있어 둘 사이에는 높은 전위차가 형성된다.

(4) 동전이 손가락과 일정 거리 안으로 근접하면, 높은 전위차를 이기지 못하고 둘 사이의 공기층에 '절연파괴'가 일어난다.
: 본래 공기에는 전기가 흐르지 않지만 (절연), 절연파괴가 일어나면 절연체로서의 성질을 잃고 전기가 흐르게 된다.
(5) 이 때, 미사카의 손가락으로부터 동전 방향으로 '코로나 방전'이 일어나, 미사카의 몸에 대전되어 있던 전하의 일부가 동전 쪽으로 이동한다. 코로나 방전의 발생은 불꽃의 형태로 육안으로 확인될 수 있다.
: 자연계에서 일어나는 절연파괴+코로나방전 중 가장 쉽게 볼 수 있는 것이 '벼락'이다.
(6) 코로나 방전을 통해 미사카의 손가락으로부터 대량의 전하를 흡수한 동전 또한 고전압으로 대전된다.

(7) 서로 같은 전하를 띤 미사카의 손가락과 동전 사이에는 전기적으로 강한 척력이 발생하게 되며, 동전은 손가락의 반대 방향으로 퉁겨져 나간다.

라는 것이 '레일건(僞)'의 실체라고 한다면 이 현상의 물리적 설명이 가능해진다.


4. 실험실에서의 재현

간단한 실험으로도 이 모습을 재현할 수 있다. 물론 미사카처럼 '동전을 음속의 3배로 튀겨낼' 정도의 출력이 되려면, 더 큰 전위차가 필요하지만 현실적으로는' 반데그라프 장치가 무지막지한 정전용량을 가지고 있어야 하므로 만들기는 어렵다. 이 때문에 실험실에서는 상대적으로 가벼운 물건 - 비누방울이나 은박접시 등 - 을 이용하게 된다. 유튜브에서 실제 실험 동영상을 찾아 링크해 본다.

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하하 참 쉽죠?

[황문섭]

하..이게 무슨소리지...

[LEVl]

허ㅏ하하하ㅏ핳.....눈 뜬 장님이란 이런거구나 허허허

[Mr.킴]

ㅁ..뭐죠..?!

[스펀지 밥]

제목이머였지? 어떤과학의 초천카포?

[제 시카]

초전자포요ㅋㅋ

[EXO 됴경수]

닥터슬럼프생각하고왓는대이건뭐라는거지....?

[이연희(26)]

헐 예상ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ초전자포 내 사랑♥

[감귤국]

하핳하핳하하하하하하하 다시 읽어야겠다 하핳ㅎㅎ핳하핳핳하ㅏㅏ하하

[bhf]

뭐..뭐죠 제목부터

[이연희(26)]

어떤 과학의 초전자포요!!
어떤 마술의 금서목록 외전편인데 현재 s가 거인이랑 같이 일본에서 방영 중이예요ㅎㅎ
개인적으로 금서목록 보지 마시고 초전1기랑 에스만 보세요....

[E_2경]

이게 뭔소리짘..ㅋ...

[Ma roon5]

ㅇ?????????