#23. 신용카드가 작동하는 원리, 전자기 유도 법칙

1. 우리일상에서 유용하게 사용되는 신용카드

신용카드는 일종의 결제 수단으로, 신용카드 회사에서 발급된 카드를 이용하여 상품이나 서비스를 구입할 때 사용됩니다. 이때, 카드에 담긴 정보를 이용하여 결제가 이루어집니다.

신용카드

신용카드에는 마그네틱 스트립과 칩 두 가지 종류의 결제 기술이 있습니다. 마그네틱 스트립 기술은 카드에 녹취된 자기 정보를 읽어 결제를 처리하는 방식입니다. 반면에 칩 기술은 카드 내부에 내장된 칩에 정보를 저장하고, 카드 판독기로부터 전송된 전기 신호를 이용하여 결제를 처리합니다.

 

 

2. 신용카드에 숨은 과학적 비밀, 전자기유도 법칙

신용카드는 전자기유도 원리를 이용하여 작동합니다. 전자기유도란, 전기적인 에너지가 전달되는 것을 뜻합니다.

신용카드에는 자기스트라이프라는 작은 금속 스트라이프가 내장되어 있습니다. 이 스트라이프는 전류가 흐르는 전선 근처에 두게 되면 전자기장이 발생합니다. 이 전자기장은 자기스트라이프 내부에 있는 자기 필드를 바꾸게 됩니다.

리더기는 이러한 자기 필드의 변화를 감지하여 정보를 읽어오는데, 이를 전자기유도 현상이라고 합니다. 신용카드와 리더기는 서로에게 전자기적인 에너지를 전달하여 정보를 주고받습니다.

전자기유도 전류

이러한 원리를 이용하여 신용카드는 금융 정보를 안전하게 저장하고, 소비자가 카드를 사용할 때 정보를 빠르게 읽어올 수 있도록 합니다. 전자기유도 현상은 신용카드뿐만 아니라, 전자기파 통신, 무선통신 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.

 

 

 

 

 

3. 전자기 유도법칙을 발견한 과학자 마이클 페러데이

마이클 파라데이(Michael Faraday)는 19세기 영국의 물리학자로서, 전기와 자기에 대한 연구로 인해 광범위한 업적을 남겼습니다.

( Michael Faraday)

파라데이는 1831년에 전기 유도의 원리를 발견하여, 전자기학 분야의 발전에 큰 역할을 하였습니다. 그는 전기자기장의 개념을 처음으로 제시하였으며, 전기와 자기의 상호작용을 설명하기 위해 전자기 유도, 전자기 회로 등 다양한 실험을 수행하였습니다.

파라데이는 또한 전기분해의 법칙을 발견하여, 화학 분야의 발전에도 큰 영향을 끼쳤습니다. 그는 또한 새로운 형태의 수소를 발견하였고, 이를 파라다이드(ParaHydrogen)라 명명하였습니다.

또한, 파라데이는 광학 분야에서도 활동하였습니다. 그는 반사, 굴절, 편광 등 다양한 광학적 현상을 연구하였으며, 광의 산란과 흡수에 대한 연구로 레이리-헤일(Rayleigh-Hayle) 산란법을 제시하였습니다.

파라데이의 이러한 업적들은 물리학과 화학, 광학 분야에서의 연구와 응용에 큰 영향을 미쳤습니다. 또한, 그의 연구를 바탕으로 전기와 자기, 전자기학, 전자기공학, 화학, 광학 등 다양한 분야에서 새로운 발견과 연구가 이루어지게 되었습니다.

 

4. 전자기 유도법칙을 이용한 요리기구 인덕션

   인덕션 가열(Induction heating)은 전자기 유도 현상을 이용하여 물체를 가열하는 기술입니다. 인덕션 가열은 전기나 가스를 사용하는 기존의 가열 방식과는 달리, 전기 유도를 통해 물체 내부에서 열을 발생시켜 가열하는 방식입니다.

인덕션 가열의 원리는 간단합니다. 전자기 유도 현상을 이용하여 전기적으로 전자를 발생시키고, 이 전자가 물체 내부에서 운동할 때 생기는 마찰 열로 물체를 가열하는 것입니다. 이러한 방식으로 인덕션 가열은 빠른 가열 속도와 높은 효율성, 정확한 온도 조절 등의 장점을 가지고 있습니다.

인덕션 가열은 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 예를 들어, 금속 가공 공정에서는 인덕션 가열을 이용하여 금속을 가열하여 연속 주조를 수행하거나, 용융 경화 공정을 수행합니다. 또한, 식품 산업에서는 인덕션 가열을 이용하여 음식을 빠르게 가열하여 조리하는 것이 가능합니다.

인덕션 가열은 환경 친화적이며, 고효율적인 가열 방식입니다. 또한, 다양한 물체에 대해 정확한 온도 조절이 가능하며, 빠른 가열 속도로 생산성을 높일 수 있습니다. 이러한 이점들로 인해, 인덕션 가열은 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

 

5. 우리 주변에서 볼 수 있는 전자기유도 현상에 대해 다섯 가지를 알려드리겠습니다.

1. 인덕션 가열: 인덕션 가열은 금속 물체를 전자기장에 노출시켜서 전자기 에너지를 이용하여 가열하는 기술입니다. 가정용 인덕션 가스레인지나 산업용 용접기 등에서 사용되며, 매우 효율적이고 빠른 가열이 가능합니다.
2. 전기 트랩: 전기 트랩은 전자기장을 이용하여 입자를 분리하거나 분리된 입자를 포획하는 기술입니다. 질량 분석기나 입자 가속기에서 사용됩니다.
3. 전자기파 통신: 전자기파 통신은 전자기장을 이용하여 정보를 전송하는 방식입니다. 무선 통신이나 텔레비전 등에서 사용됩니다.
4. 전자 기기: 전자 기기들은 전자기장을 이용하여 동작합니다. 예를 들어, 스피커에서 전자기장이 진동을 유발하며, 모터에서는 전자기장이 회전을 유발합니다.
5. 자동차 브레이크: 자동차 브레이크에서는 전자기장을 이용하여 속도를 감속시킵니다. 브레이크 패드는 회전하는 타이어의 전자기장을 이용하여 작동하며, 이를 통해 자동차의 속도를 감속시킵니다.