2008. 12. 31. 03:34

[Keyword 01. 브라질 땅콩 효과(Brazil Nut effect)] = 반중력 효과


브라질 땅콩 효과크기가 다른 여러 종류의 땅콩이 들어있는 캔을 뜯어보면 크기가 큰 브라질 땅콩이 항상 가장 위로 올라와 있는 것에서 부터 붙여진 이름이에요.
브라질 땅콩 효과는 알갱이 물질로 이루어진 계에서 흔히 일어나는 현상으로 병 속에 모래를 넣고 흔들어 보거나 아이들에게 먹이는 분유통을 흔들어 뚜껑을 열어 봐도 확인 할 수 있습니다. 모두 굵은 알갱이 들이 모조리 위로 올라와 있을 거예요. 큰 알갱이와 작은 알갱이를 잘 섞었는데 큰 땅콩이 올라오는데, 아래로 내려가야 하는 큰 땅콩이 중력을 거스르고 올라온다 하여 '반중력효과'라고 부르기도 합니다.
통을 흔드는 동안 알갱이들 사이에 좁은 구멍이 생기기 때문에 작은 땅콩들이 아래로 밀려 내려가면서 생기는 효과 이지요.

공사 현장에 가면 모래나 시멘트를 가는 철망이 쳐진 네모난 체 위에 올리고 옆으로 흔들어주면 자갈들은 위로 올라오고 고운 모래나 시멘트만 아래로 내려가 철망 사이로 빠져 나가지요. 이것도 같은 현상입니다.

이 현상은 기업들의 골칫거리 중 하나래요. 제약회사에서는 잘 섞어 놓은 가루약을 차로 운반하고 나면 크기별로 층이 생겨 낭패를 보게 된대요. 우유에 타먹는 시리얼이나 시멘트 재료를 운반할때도 마찬가지구요.

한 물리학자는 브라질 땅콩 효과와 관련된 실험은 3살짜리들도 할 수 있지만, 이 결과를 과학자들은 아직 과학적으로 설명할 수는 없다고 했답니다.

아이들과 작은콩, 큰콩을 섞어 병 속에 넣고 실험을 해 보아도 좋을 것 같네요.
더 깊게 이 내용을 알고 싶은 분은 아래 논문을 찾아 보세요.

-Ref. : (T. Shinbrot and F. J. Muzzio, Phys. Rev. Lett. 81, 4365 (1998))



* 이 사진은 CC(http://search.creativecommons.org/)에서 저작권자가 조건에 맞게 사용을 허락한 것을 가져왔습니다. 저작권자는 사진에 표기해두었습니다.
Posted by 異眼(이안)

댓글을 달아 주세요

  1. Kay~ 2008.12.31 10:30 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    와..그게 브라질땅꽁 효과구나.. 설명이 짱인데요.. ^^
    지루하지 않고 이해하기 쉽고... ^^

  2. Karion 2008.12.31 13:00 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    로또는 좀 아닌듯. 입자의 크기가 달라야 벌어지는 현상인데, 로또 공의 크기가 다르던가요? ㅎㅎ

    • 異眼(이안) 2008.12.31 13:36 신고  댓글주소  수정/삭제

      로또 공의 크기가 정확하게 같다고 생각하세요?
      모든 물체는 같은 기계로 찍어내더라도 약간의 오차(우리 눈으로 가늠하긴 어려울 지라도)가 있지요. ^^
      눈에 보이는 게 전부는 아니에요.

  3. Karion 2008.12.31 15:27 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    하지만 예시로는 부적절함이 분명하네요. 로또공은 외력이 브라질 땅콩 효과와 같은 방법으로 주어지는 것도 아니거니와, 로또공을 잘 보시면 바닥에 쌓이는게 아니라 거의 공중에 떠있듯이 돌아다니고 있죠. 엄연히 다른 경우입니다.

    • 異眼(이안) 2008.12.31 22:53 신고  댓글주소  수정/삭제

      Karion님 외출하고 이제야 돌아와서 답변이 늦었습니다. 로또는 분명 '브라질땅콩'의 효과가 작용할 수 있는 예임이 틀림없습니다.

      우리나라에서 사용하고 있는 로또 추첨기는 미국에서 들여온 '할로겐'이란 제품으로 단단한 고무재질로 된 혼합기바닥의 턴테이블(회전판)에서 45개의 공을 섞는 방식을 이용하고 있습니다. 이때 공의 크기, 무게가 다르면 위로 떠오르는 공이 있겠지요.
      로또의 적은 브라질땅콩 효과라지요. 그래서45개의 공은 정확히 같은 무게인지를 검증하고 약간의 오차범위(아주 약간이겠지만...그 오차범위까지는 제가 잘 모르겠습니다만.)를 인정한다고 나와 있습니다.
      (최대한 오차범위를 두지 않으려고 78g인지 공의 무게를 검증한다고 되어있더군요. 약간이라도 달라지면 브라질땅콩 효과가 나타나니까.)

      로또, 공사현장에서 이용하는 모래에서 자갈을 골라내는 기구 모두 브라질땅콩 효과가 적용되는 것 맞습니다. 자료들은 검색하시면 많이 나와있으니까 좀 더 고민해 보시는 것도 좋을 것 같네요.^^

  4. Karion 2008.12.31 23:04 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    흐음. 로또 기계 바뀐지가 좀 되었는데요. 공기를 이용해 공을 공중에 띄워서 맨 위에서 뽑는 방식으로 알고 있는데. 그리고 공의 무게가 78g이라고 하셨는데 확실히 옛날 로또가 맞는 것 같네요. ^^;;

    • 異眼(이안) 2009.01.06 01:57 신고  댓글주소  수정/삭제

      2007년 12월 2일, 그러니까 약 1년 전에 로또 기계가 바뀌었군요. 비너스 추첨 시스템이라고 프랑스에서 들어온 기계라는 군요.
      말씀하신 것처럼 공기흡입 방식으로 공도 가벼워졌다고 하네요. 로또에 워낙 관심이 없어 기계 바뀐것도 몰랐습니다. 위에 글에서 로또추첨기계(공기 흡입식으로 바뀌기 전 통이 움직이는 방식의 기계)라고 명기를 하거나 로또 추첨기계는 빼거나 하는 게 맞겠네요.

      조언 감사드립니다. 말씀 안해주셨으면 혹 책이나 잡지 원고쓸때도 고대로 써서 아이들이 로또추첨방송을 보면 혼란스러워 할 뻔 했네요. 혹시 쓰게 된다면 정확하게 구기계임을 명기해서 쓸게요. ^^

  5. 異眼(이안) 2009.01.06 01:59 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    http://www.645lotto.net/rule/intro_equipment.asp
    (혹 추첨장비에 대해 관심있는 분 있으실까해서 바뀐 추첨장비는 요런 거라네요. 로또에도 별 관심이 없었는데 Karion님 덕분에 로또 추첨기계 공부를 하게 되었네요.^^)

  6. Kay~ 2009.01.07 09:59 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    ㅋㅋ 저도 로또에 별로 관심 없어요.