대학물리학

도서정보 : 노상률 | 2018-10-05 | PDF파일

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역학의 핵심은 뉴우턴의 법칙인데, 힘은 방향성이 있어서 까다로운 면이 있다. 그런데, 에너지는 방향성이 없이 크기만으로 결정되므로 비교적 편리한 경우가 많다. 뉴유턴의 법칙과 에너지보존법칙 두 가지 중요한 원리를 바탕으로 하고 운동량보존법칙과 각운동량보존법칙 같은 보존법칙을 정립하여 중력현상이나 기체 또는 액체 같은 유체의 문제에도 용이하게 응용을 할 수가 있다. 나아가 진동운동이나 파동운동도 원리적으로 기술할 수가 있다.
P.5

֎발전문제1-1 (a)현 위치로부터 자신의 집 1km 상공을 지나고 있는 헬리콥터의 위치를 벡터로 나타내어라. xyz 각 성분의 값은 직선거리로서 추정 값을 사용한다. (b)집으로 가는 도중에 경유지를 하나
만들어 두 번에 걸친 벡터의 각 성분들의 합이 (a)번 문제의 각 성분의 값과 같음을 보여라.
P. 8

실제로 속도가 커지면 질량도 증가한다는 것이 특수상대론의 결과이나 지금은 속도가 낮은 경우로 국한하여 dp/dt = F 는 근사적으로 성립한다. 따라서 이것이 좀더 정확한 뉴우턴의 제2법칙이라고 할 수 있다. 이것이 이 책의 표지에 F ≃ ma 라고 한 주된 이유이다.
P.32

이런 질량중심의 개념을 충족시킬 수 있는 질량중심의 위치에 대한 식은 어떻게 하면 얻을 수 있을까? 이 답을 얻는 방법은 대학물리교재 어디에도 온전하게 유도한 책이 없다. 여기서는 유추하는 방법으로 질량중심의 위치를 온전하게 유도해 보도록 하자.
P.34

전자기력은 이 책의 표지에 보인 중력, 약력 그리고 강력과 더불어 자연의 네 가지 기본력 중의 하나로서 오늘날 우리가 볼 수 있는 모든 물질과 물체를 형성하는 근원적인 힘이다. 자연적이건 인위적이건 모든 힘들은 궁극적으로 이 네가지 기본력들 중 하나로 귀착된다. 쿨롱이 처음으로 전기력을 발견하였고 로렌츠와 비오-사바르가 자기력을 발견하였다. 그러다가 패러데이와 맥스웰이 전자기유도를 발견하여 전기력과 자기력은 전하라는 한 가지 성질에 의해 발생하는 한 종류의 힘이라는 것을 알게 되어 오늘날 우리는 전자기력이라고 부른다. 결국 맥스웰이 네 개의 맥스웰방정식을 확립함으로서 전자기현상을 정립하게 되었다. 참고로, 전자기력은 20세기 중-후반에 양자전자학으로 확립되었다. 그런 반면에 중력은 역사는 가장 오래지만 뉴우턴의 만유인력법칙으로 중력현상이 발견된 이래 아인시타인의 일반상대론으로 중력현상이 정립이 되었으나 양자중력론이 아직 미흡하여 아직 확립이 되지못한 상태이다. 그러나 약력과 강력은 20세기 후반에 발견되어 정립과정이 없이 바로 상대론적 양자론으로 확립이 되었다. P.64

֎발전문제2-1 그림 22-b와 같이 두 점전하가 아주 가까이에 있는데 이번에는 한쪽의 전하는 –q이나 다른 쪽 전하는 +2q이다. (a) 이 전하계 주위로 전기장선을 그려라. (b) 이 전하계의 전기 쌍극자모우먼트는 무엇인가? (c) 이 전하계로부터 임의의 점에서의 전기장은 어떻게 구하면(파악하면) 될지 설명하라.
P.68

이런 교류전원이 연결된 기본적인 단순교류회로는 저항과 축전기 그리고 유도기가 그림처럼 직렬로 연결된 직렬 RLC 교류회로이다. 이런 회로의 전류를 구하는 것이 우리의 주된 목적이다. 그러기 위해서는 지금까지 해온 것처럼 키르히호프의 고리규칙을 적용하여 미분방정식을 얻어서 미분방정식을 풀면 된다. 그러나 여기서는 좀 다른 방법, 위상자법, 으로 전류를 구함으로서 좀 더 물리적 개념에 접할 수 있는 기회를 가져보도록 한다. 전원의 형식이 주어지므로 전류의 형식은 전압의 형식과 같을 것이므로 쉽게 짐작할 수 있다. 즉 i = Imsin(ωt-φ) 로서 i 는 전류의 순간 값이고 전압과 마찬가지로 싸인 함수로 변하는데, 전류의 최대값 즉 진폭(Im)과 전압과는 위상차가 생길 수도 있으므로 위상상수 φ를 구하면 전류를 온전히 구하게 된다.
P.100

열역학은 전자기력의 연장으로 파악할 수 있다. 왜냐하면 열의 본질은 빛이고 빛은 전자기적 상호작용의 결과이기 때문이다. 빛은 보이는 것보다 보이지 않는 것이 더 많다! 열역학의 핵심은 여러 기체법칙과 이를 토대로 한 열역학법칙이다.
P.106

열역학 제2법칙은 뉴우턴의 법칙으로는 제3법칙에 해당되는 것으로 열역학 제1법칙을 보완하는 역할을 한다. 공급받은 열을 모두 일로 바꾼다고 기존의 에너지보존법칙을 위배하는 것은 아니지만 이런 일은 있을 수 없다는 것이다. 그 이유는 무엇일까? 그 이유는 공급받은 열의 일부가 계의 원자 또는 분자의 운동에너지로 바뀌기 때문이다. 이런 원자 또는 분자의 운동으로 변한 에너지를 모두 돌려받을 수는 없다. 냉장고와 관련하여 열역학 제2법칙을 표현하면, “낮은 온도에서 높은 온도로의 열의 이동은 있을 수 없다.” 이를 클라우지우스 법칙이라 한다. 이것도 에너지보존법칙을 위배하는 것은 아니지만 이런 일은 있을 수 없다는 것이다. 그러면 이 이유는 무엇일까? 그 이유는 높은 온도란 그런 물질을 구성하고 있는 분자 또는 원자의 활발한 운동을 말한다. 활발한 분자 또는 원자의 운동은 인근에 있는 덜 활발한 분자 또는 원자의 운동으로 전달이 되지만 덜 활발한 분자 또는 원자의 운동이 활발한 분자 또는 원자의 운동으로 전달이 될 수는 없다.
P.114

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전지 사업 이야기 BEST (제2권)

도서정보 : 선우 준 | 2018-05-18 | EPUB파일

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본 책은 ‘과거는 미래를 여는 열쇠: 전지 이야기’, ‘전지 사업 길잡이 TOP’의 후속으로 미래 산업에 중요한 역할을 담당할 전기자동차의 핵심 부품인 2차 전지에 관한 것이다.
이 세상에는 다양한 조직이 있다. 대표적인 조직 중 하나가 회사이다. 세상을 깜짝 놀라게 할 제품을 만들기 위하여 회사를 만들기도 하고, 인류의 삶을 편리하고 윤택하게 하기 위하여 회사라는 조직이 탄생하기도 한다. 그러나 회사의 근본적인 목적은 이윤 추구이다. 돈을 벌기 위한 목적으로 설립된 것이 회사이다.
회사에는 낙관적인 성향의 회사도 있고, 비관적인 성향의 회사도 있다. 이 중에서 비관적인 성향의 회사가 성공적이고 생명도 길다는 것이 역사는 말해주고 있다. 최악의 시나리오를 설정하여 이를 위한 대비를 해야만 생존력을 키울 수 있다. 최악의 시나리오는 비관적인 시각에서 나온다. 그러나 비관적인 시각으로 일관하면 산업계가 침체할 염려가 있다. 그래서 ‘균형 잡힌 시각’이 중요하다. 전기자동차와 2차 전지의 경우도 마찬가지다. 미래를 낙관하는 업체와 비관적인 시각의 업체가 공존하면서 경쟁하고 있다. 본 책에서는 중도의 시각을 취하려고 노력하였다.

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전지사업이야기 베스트 (제1권)

도서정보 : 선우 준 | 2018-02-02 | EPUB파일

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본 책은 ‘과거는 미래를 여는 열쇠: 전지 이야기’, ‘전지 사업 길잡이 TOP’의 후속으로 미래 산업에 중요한 역할을 담당할 전기자동차의 핵심 부품인 2차 전지에 관한 것이다.
이 세상에는 다양한 조직이 있다. 대표적인 조직 중 하나가 회사이다. 세상을 깜짝 놀라게 할 제품을 만들기 위하여 회사를 만들기도 하고, 인류의 삶을 편리하고 윤택하게 하기 위하여 회사라는 조직이 탄생하기도 한다. 그러나 회사의 근본적인 목적은 이윤 추구이다. 돈을 벌기 위한 목적으로 설립된 것이 회사이다.
회사에는 낙관적인 성향의 회사도 있고, 비관적인 성향의 회사도 있다. 이 중에서 비관적인 성향의 회사가 성공적이고 생명도 길다는 것이 역사는 말해주고 있다. 최악의 시나리오를 설정하여 이를 위한 대비를 해야만 생존력을 키울 수 있다. 최악의 시나리오는 비관적인 시각에서 나온다. 그러나 비관적인 시각으로 일관하면 산업계가 침체할 염려가 있다. 그래서 ‘균형 잡힌 시각’이 중요하다. 전기자동차와 2차 전지의 경우도 마찬가지다. 미래를 낙관하는 업체와 비관적인 시각의 업체가 공존하면서 경쟁하고 있다. 본 책에서는 중도의 시각을 취하려고 노력하였다.

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자동차용 전지 개론

도서정보 : 선우 준 | 2017-10-27 | PDF파일

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전기 자동차의 주력 전지인 리튬 이온 전지가 한계 용량에 접근하면서 용량 경쟁이 치열하게 진행되고 있다. 새로운
소재를 개발하여 차세대 Li-ion 전지 시대를 연 업체가 용량 경쟁의 종지부를 찍을 것으로 기대된다.
중국은 한국 전지 업체를 고립시켜 주도권을 확보하려고 전략적으로 움직이고 있다. 또한, 자동차 업계를 주도하고
있는 독일은 삼성 SDI를 통하여 전지 기술을 확보한 Bosch가 중심이 되어 막강한 경쟁 상대로 떠오르고 있다.
미래 성장 사업으로 주목 받고 있는 자동차용 전지 사업에 다양한 업체들이 참여하면서 2025년까지 자동차용 전지
개발 경쟁이 치열하게 진행될 것으로 보인다. 이 과정에서 새로운 경쟁 구도가 형성될 가능성도 높다.
본 책에서는 자동차용 전지에서 반드시 알아야 할 내용만을 선별하여 정리하였다. 이 책이 국내 전지 산업의 경쟁력
강화에 도움이 되기를 바란다.

구매가격 : 5,000 원

전지 사업 길잡이 TOP3

도서정보 : 선우 준 | 2017-09-01 | EPUB파일

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본 책은 “전지 사업 길잡이 TOP” 시리즈의 3번째 책으로 미래 성장 동력 사업인 전지 사업의 과거, 현재, 미래에 관한 이야기다.
전지 사업의 속성은 “남보다 한발 앞선 개발”과 “moving target”이라고 할 수 있다. 시장의 needs를 바탕으로 경쟁사보다 6개월이나 1년 정도 앞선 전지를 출시하여 premium price로 판매하는 업체가 전지 업계를 주도하게 된다. 그렇기 때문에 어떤 사업보다 개발 경쟁이 치열하다. 조 단위의 투자비가 들어가는 장치 사업인 반도체, 디스플레이와는 달리 공장 건설에는 많은 돈이 들어가지 않는다. 그러나 개발 역량이 부족한 업체는 경쟁에 참여하기 어려우므로 대기업형 사업으로 분류되는 것도 전지 사업의 특성 중 하나라고 할 수 있다.
인간은 균형 잡힌 시각(balanced view)을 갖기가 힘들다. 그래서 쓰는 사람의 주관이 들어 있기 마련인 역사책은 편향적인 면이 있을 수 있다. 이런 편향성은 그것을 반박하는 또 다른 역사책을 낳는 계기가 된다. 이렇게 주고받다 보면 다양한 시각의 역사책이 풍부하게 모이면서 독자들은 역사의 진정한 모습을 볼 수 있게 된다.
본 책은 전지 사업을 경험한 한 사람의 눈에 비춰진 전지 업계의 모습을 그려내고 있다. 이것이 코끼리 다리에 해당되는지, 코에 해당되는지 판단하는 것은 독자 여러분의 몫이 될 것이다.

구매가격 : 3,000 원

2차 전지 입문서 TOP 1

도서정보 : 선우 준 | 2017-08-04 | PDF파일

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1990년대 초까지 중소기업 고유 업종으로 묶여 있던 한국에서는 전지 사업이 후진성을 면치 못하고 있었다. 그러다가 1991년 일본의 Sony가 획기적인 전지인 리튬 이온 전지 상업화에 성공한다. 전지 업체가 아닌 Sony의 전지 사업 진출에 자극을 받은 국내의 대기업들은 일제히 전지 개발에 참여한다. 이 중에서 가장 두각을 나타낸 업체가 LG와 삼성이다.
삼성과 LG는 1996년 Sony 기술자를 대거 영입하여 제조 기술을 확보한 후 본격적인 개발을 추진한다. 1998~1999년 IMF 외환 위기가 있었으나 LG화학과 삼성 SDI는 굽히지 않고 전지 공장을 건설하여, 1999~2000년에 LG 화학과 삼성 SDI는 일본의 7개 업체에 이어 세계에서 8번째, 9번째 전지 업체가 된다.
LG 화학과 삼성 SDI가 전지 사업에 진출한지 16년 이상이 흘렀다. 본 책은 그 동안 한국 전지 업계에 축적되어 있던 기술과 역사에 관한 기록이다. “정보는 공유할 때 더 빛을 발한다”는 생각으로 많은 사람에게 2차 전지에 대한 지식과 정보를 공유할 목적으로 작성된 책이 “2차 전지 입문서 TOP”이다.
"2차 전지 입문서 TOP"은 3권으로 구성되어 있는 시리즈이다. “2차 전지 입문서 TOP 1”에서는 리튬 이온 전지의 특징, 전지의 형태와 관련된 분류, 건전지와 알칼리 전지를 포함한 1차, 2차 전지에 대한 내용을 포괄적으로 다루었다.
2차 전지는 미국, 유럽이 실패한 거의 유일한 산업이다. 유럽과 미국의 기술 강호들이 부진한 관계로 일본, 한국, 중국의 동양 3국이 주도하고 있다. 이 중에서 한국은 일본에서 기술을 흡수하여 기술을 전파하는 일을 통하여 역사적으로 가장 중심적인 역할을 했다고 할 수 있다. 그래서 "2차 전지 입문서"와 같은 종합적인 서적이 한국에서 나올 수 있었던 것이다.

구매가격 : 4,500 원

2차 전지 입문서 TOP 2

도서정보 : 선우 준 | 2017-08-04 | PDF파일

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1990년대 초까지 중소기업 고유 업종으로 묶여 있던 한국에서는 전지 산업이 후진성을 면치 못하고 있었다. 그러다가 1991년 일본의 Sony가 획기적인 전지인 리튬 이온 전지 상업화에 성공한다. 전지 업체가 아닌 Sony의 전지 사업 진출에 자극을 받은 국내의 대기업들은 일제히 전지 개발에 참여한다. 이 중에서 가장 두각을 나타낸 업체가 LG와 삼성이다.
삼성과 LG는 1996년 Sony 기술자를 대거 영입하여 제조 기술을 확보한 후 본격적인 개발을 추진한다. 1998~1999년 IMF 외환 위기가 있었으나 LG화학과 삼성 SDI는 굽히지 않고 전지 공장을 건설하여, 1999~2000년에 LG 화학과 삼성 SDI는 일본의 7개 업체에 이어 세계에서 8번째, 9번째 전지 업체가 된다.
LG 화학과 삼성 SDI가 전지 사업에 진출한지 16년이 넘고 있다. 본 책은 그 동안 한국 전지 업계에 축적되어 있던 기술과 역사에 관한 기록이다. “정보는 공유할 때 더 빛을 발한다”는 생각으로 많은 사람에게 2차 전지에 대한 지식과 정보를 공유할 목적으로 작성된 책이 “2차 전지 입문서 TOP”이다. 2차 전지에 대한 교육용으로 만든 자료이므로 지식 수준에 상관없이 활용이 가능할 것이라 생각된다.
"2차 전지 입문서 TOP"은 3권으로 구성되어 있는 시리즈이다. “2차 전지 입문서 TOP 2”에서는 용도별 전지 종류, 전지 산업 역사와 한국의 초기 전지 산업과 같은 사업적인 내용을 주로 다루었다.

구매가격 : 4,000 원

2차 전지 입문서 TOP 3

도서정보 : 선우 준 | 2017-08-04 | PDF파일

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1990년대 초까지 중소기업 고유 업종으로 묶여 있던 한국에서는 전지 산업이 후진성을 면치 못하고 있었다. 그 당시 한국이 동남아 국가보다 뒤쳐진 분야가 2개 있었다. 항공 산업과 전지였다. 로케트 전기와 서통에서 건전지를 만들고 세방 전지에서 납축전지를 만드는 것이 전부였다. 가장 초보적인 2차 전지인 니카드전지도 만들지 못하고 있었다. 한국은 2차 전지에서 후진국이었던 것이다. 그러다가 1991년 일본의 Sony가 획기적인 전지인 리튬 이온 전지 상업화에 성공한다. 전지 업체가 아닌 Sony의 전지 사업 진출에 자극을 받은 국내의 대기업들은 일제히 전지 개발에 참여한다. 이 중에서 가장 두각을 나타낸 업체가 LG와 삼성이다. LG와 삼성은 회장이 앞장서서 전지 사업을 추진한다. 삼성과 LG에서 전지는 회장과제였던 것이다.
삼성과 LG는 1996년 Sony 기술자를 대거 영입하여 제조 기술을 확보한 후 본격적인 개발을 추진한다. 1998~1999년 IMF 외환 위기가 있었으나 LG화학과 삼성 SDI는 굽히지 않고 전지 공장을 건설하여, 1999~2000년에 LG 화학과 삼성 SDI는 일본의 7개 업체에 이어 세계에서 8번째, 9번째 전지 업체가 된다.
LG 화학과 삼성 SDI가 전지 사업에 진출한지 16년이 넘고 있다. 본 책은 그 동안 한국 전지 업계에 축적되어 있던 기술과 역사에 관한 기록이다. “정보는 공유할 때 더 빛을 발한다”는 생각으로 많은 사람에게 2차 전지에 대한 지식과 정보를 공유할 목적으로 작성된 책이 “2차 전지 입문서 TOP”이다. 2차 전지에 대한 교육용으로 만든 자료이므로 지식 수준에 상관없이 활용이 가능할 것이라 생각된다.
"2차 전지 입문서 TOP"은 3권으로 구성되어 있는 시리즈이다. “2차 전지 입문서 TOP 3”에서는 전지 제조 공정, 전지 필드 사고와 폴리머 전지처럼 기술적인 내용을 주로 다루었다.
"2차 전지 입문서 TOP"을 통하여 10년, 20년 후에 전지는 물론이고 세계 전기 자동차 산업을 주도하는 걸출한 인재가 나오기를 바라는 마음이다.

구매가격 : 4,000 원

열역학 다이제스트

도서정보 : 선우 준 | 2017-08-04 | PDF파일

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본 책은 ‘핵심 열역학(선우 준, 2014-10-02, 퍼플)’의 오류를 수정하고 내용을 보강한 수정본이다.
열역학(Thermodynamics)은 열을 중심으로 한 에너지의 이동에 관한 학문이다. 이공계에서 전공 분야에 관계없이 반드시 알아야 할 과목을 ‘Basic science and engineering(기본 과학과 공학)’이라고 한다. 열역학은 기본 과학과 공학의 중심이 되는 과목이다. 본 책은 열역학의 핵심이 되는 부분을 요약 정리한 것으로 열역학의 기초 개념부터 통계 열역학까지 반드시 알아야 할 내용 위주로 핵심적인 내용만 다루었다.

구매가격 : 3,000 원

전자 현미경 다이제스트

도서정보 : 선우 준 | 2017-08-04 | PDF파일

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본 책은 ‘핵심 물리 분석(선우 준, 2014.10.8)’ 의 제목을 ‘전자 현미경 다이제스트’로 변경하고 내용을 보강하여 완성도를 높인 수정본이다.
재료학의 기본은 물질의 내부 구조와 물성과의 관계를 확립시키는 것이다. 이런 관계를 바탕으로 물질의 내부 구조를 제어하여 물성을 향상시키는 방안을 강구할 수 있게 된다. 재료학뿐만 아니라 생화학에서도 X선 회절법으로 DNA의 구조를 밝히면서 과학의 새로운 장이 열렸다. 물질의 내부 구조는 원자의 배치를 의미한다. 물질의 내부 구조를 밝힐 수 있는 가장 강력한 도구가 X선 회절법(X-ray diffraction)과 전자 회절법(electron diffraction) 이다. 금속 공학에서는 투과 전자 현미경의 도입으로 금속의 선결함, 면결함을 직접 관찰할 수 있게 되었다. 수학적 모델로 간주되었던 선결함이 전자 현미경으로 직접 관찰되자 수학이 금속 공학 이론 정립에 중요한 도구가 되었다. 수학의 도입으로 금속 공학이 아름다운 학문으로 재탄생한다.
본 책에서는 회절법(diffraction)의 수학적 해석과 금속 결함인 선결함(dislocation), 면결함의 수학적 분석법의 소개를 통하여 전자 현미경에 대한 개념 확립을 할 수 있도록 내용을 구성하였다. 투과 전자 현미경과 같은 고급 분석법으로 재료 공학에 대한 시야를 넓힐 수 있기를 바란다.

구매가격 : 3,000 원