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[포항공대] 다국적기업의 윤리 경영 실천의 필요성

다국적기업의 윤리 경영 실천의 필요성바야흐로 지구촌 시대의 도래로 각 국가를 구분하는 국경은 점점 더 형식적인 구실만을 하는 시대가 되었다. 한국에 살고 있지만 미국에 본사를 둔 회사의 중국 공장에서 생산한 휴대전화를 사용하고, 스페인에서 탄생한 의류 회사가 모로코에 설립한 공장에서 만든 옷을 입고, 일본에서 수입해 온 음식으로 저녁을 먹는 등, 불과 몇 십 년 전만 하더라도 상상에만 맡겨왔던 일들이 빈번히 일어나고 있다. 이렇게 세계가 하나의 커다란 유기체가 됨에 따라 세계 각지에 본사를 두고 출발한 기업들이 다른 나라로 그 세력을 확장하고 있으며, 그 결과로 국가의 범위를 초월하는 범국가적인 형태로 그 영향력을 행사하는 기업들이 등장하였다. 스위스의 ‘네슬레‘처럼 수 개국에 걸쳐 영업이나 제조 거점을 가지고 국가적·정치적 경계에 구애됨이 없이 세계적인 범위와 규모로 영업을 하는 기업을 다국적기업이라고 한다. 다국적기업은 시장, 기술, 경영 방법의 국제적 공동화를 이루고 있으며), 그 경영전략이 나라의 관계없이 경제적으로 가장 유리한 곳에서 원자재를 조달하여, 가장 유리한 곳에서 생산을 하고, 가장 유리한 시장에서 판매함으로써 이익을 올리도록 계획된 것이 특징이다. 즉, ‘출생지는 있어도 본적지는 없다’고 일컬어지기도 할 정도로, 다국적기업은 각국 사람들이 주주가 되어 순전히 경제적 목적에 의해서 움직이고 있다. 다국적기업은 세계적인 조직을 가지고, 현지국 정부보다도 더 큰 경제력을 가진 경우가 많아 그 자체가 갖는 영향력은 실로 막중하다. 그런데 국가나 사회마다 추구하는 사회관이나 시행하는 법규가 다르기 때문에 종종 본사 소재국의 기업윤리와 현지국의 윤리관이 충돌하여 각종 문제가 발생되곤 한다.)각 사회별 윤리관의 차이로 발생하는 문제가 아니더라도 다국적기업이 자신들의 이익을 지나치게 추구함에 따라 많은 문제가 발생하기도 한다. 그 예로 가장 대표적인 것이 현재 세계 종자 시장을 손아귀에 넣고 있는 ‘몬산토’의 공격적인 경영 방식이다. 농약회사로 출발한 몬신도 부자가 될 수 있다, 백만장자가 될 수 있다'고 선전했고, 여기에 넘어간 농민들은 재배하던 검은콩, 녹두, 참깨, 토종 면화 등을 포기하고 빚을 내 Bt 면화 종자를 사들여 재배했다. 그런데 얼마 지나지 않아 해충이 Bt 독소에 적응했고 더 많은 농약이 필요해졌다. 계층에 따라 다르지만, 인도인들의 하루 평균 지출은 100루피를 넘지 않는다. 그런데 Bt 면화는 1에이커 기준으로 볼 때, 일단 종자를 사는 데 550루피(한화 약 1만 2100원), 기술 비용 2000루피(4만4000원), 농약 비용 7500루피(16만5천원) 등 총 1만50루피(22만1100원)이 필요하다. 이로써 경제적인 이유로 Bt 면화를 재배하기 시작한 인도 농민들은 매년 Bt 면화를 사고 또 그것이 오히려 더 많은 농약 사용을 요구함에 따라 점점 불어나는 빚을 감당하지 못해 자살이라는 극단적인 선택을 하게 되는 것이다.)몬산토는 인도 농민들의 전반적인 생활수준은 고려하지 않은 채 자사 제품의 경제성을 강조했고, 특히 자신들의 종자를 사용하게 되면 매년 종자를 다시 구매해야 하고, 해충이 농약에 내성을 갖게 됨에 따라 농약 사용량이 더 증가할 수도 있다는 사실은 알리지 않았다. 이로써 반복적인 허위 광고를 통해 농민들을 현혹시키고, 이들이 처할 수 있는 문제점에 대해서는 고려하지 않고 자신들의 이익만을 챙긴 비윤리성을 보여주었다.실제로 몬산토는 유전자 변형 식품을 판매함으로써 세계 곡물 생산량 증가에 큰 도움을 주었다. 하지만 지나친 곡물 생산량의 증가는 생산량이 높은 국가에서는 농민들이 끝내 추수를 하지 못하고 밭을 갈아 엎음으로써 국내 곡물 생산량을 유지하는 한편, 다른 많은 나라들에서는 곡식이 부족하여 사람들이 굶어 죽어가는 비윤리적인 모순을 발생시켰다. 하지만 인도의 경우 1998년부터 1999년까지 Bt 면화와 토종 면화를 재배한 농민들의 실제 추수량을 비교하면, 토종 면화를 재배한 하리야나 지역에서는 Bt 면화 지역에 비해 40배, 마드야 프라데시에서는 33배, 안드라 프는 신제국주의의 양상이 나타나게 될 것이다. 이러한 점에서 그 규모와 영향력이 막대한 이들 다국적기업들에 대한 기업윤리의 필요성은 아무리 강조해도 지나침이 없다.그렇다면 기업윤리가 필요한 이유는 과연 무엇인가? 여기에는 첫째, 자유 시장 경제체제의 유지, 둘째, 사회에 대한 기업의 책임, 셋째, 윤리경영을 통한 기업 경쟁력 강화의 가능성을 들 수 있다. 먼저 첫 번째 요인부터 살펴보자면, 현재 전 세계를 통틀어서 거의 모든 나라들이 자본주의 체제를 시행하고 있다. 자본주의 체제 하에서는 개인이 주체가 되어 경제활동을 벌이고, 개인들이 모여 이룬 기업들은 법인이라는 이름 하에서 그 사회를 이끌어가는 주도적인 역할을 한다. 이 과정에서 정부의 역할은 ‘보이지 않는 손’에 비유되기도 할 정도로 아주 제한적이며, 정부의 개입이 없이도 자유롭고 공정한 경쟁체제가 이루어지는 시장이 바람직한 것으로 여겨지고 있다. 그런데 이러한 자유 시장 경쟁체제는 판매자와 구매자간의 신뢰를 기초로 하며, 신뢰가 깨지면 신용거래가 성립될 수 없고, 따라서 신용거래를 지속하기 위해서는 거래자들 간에 일정한 수준의 윤리성이 지켜져야 한다. 그렇지 않은 경우 신뢰를 쌓지 못하게 되고, 이는 거래를 제한하는 요인으로 작용하며, 따라서 시장경제체제에 문제를 일으켜 기업이 존속할 수 없는 상황에 이르게 되는 것이다.)이에 대해 기업윤리라는 이름으로 기업 활동에 제한을 가한다면 이는 기업의 자유성을 해치는 것이며, 기업의 독자적 행동을 보장해야 할 자유시장의 역할을 제대로 수행하지 못한다는 의견이 불거질 수도 있을 것이다. 하지만 기업들이 지켜야 할 윤리를 저버린 채 지나치게 경쟁에만 몰두하게 되면 결국 국가의 개입이 필요한 상황에 이르게 될 것이다. 그 예로 올 해 초부터 국내를 시끄럽게 하였던 대기업들의 골목 상권 장악과 그에 따른 국가 개입에 의한 제재를 들 수 있다. 대기업들에 의해 운영되는 대형슈퍼마켓이나 빵집 등이 시장을 장악함에 따라 이를 생업으로 삼고 있던 영세 상인들을 파산으로 내몰았을 지켜야 한다는 점이다.이에 대해 엄밀히 말하면 기업은 사람이 아니고 비인적인 이익추구를 위한 조직이므로 그 임무는 이익을 내는 것이지 도덕적으로 행동할 책임은 없고, 따라서 기업에 대해 도덕적 비난이나 책임을 지울 수 없다는 반론이 제기될 수 있다. 애덤 스미스에 따르면 개인의 이기심이 사회의 부를 증진시키고, ‘보이지 않는 손’이 이를 규제하여 사회복지에도 관심을 두게 하므로 기업의 목적은 윤리와는 무관하여 오로지 이익만 추구하면 되고, 사회적 책임은 정부가 할 일이라는 것이다.) 이것은 근래에 와서는 프리드만(Milton Friedman)에 의해 “기업의 유일한 사회적 목적은 속이지 않고 공개적으로 자유로운 경쟁을 통해서 자원을 가장 효율적으로 이용하여 이익을 증대시키는 것이다.”라고 하였다.) 하지만 기업이 법인체로서 이익추구행위를 한다면 기업이 활동하고 있는 지역사회나 기업 활동에 직·간접적으로 영향을 받는 이해관계자의 이익에 관심을 두어야 할 것은 당연하다. 기업이 사회와 정부의 희생 때문에 이익을 올리고 있으므로 사회에 대해 책임을 지는 것은 당연하며, 국민의 세금으로 이뤄진 정부의 보조를 받고 성장하는 기업들도 많기 때문에 이들이 사회적 책임을 지지 않는 다는 것은 논리에 맞지 않는 주장이다.마지막으로 윤리 경영을 실시하면 기업 스스로 경쟁력을 강화하여 그들의 이익이 될 수 있다. 그 예로 미국의 글로벌 화학회사인 헌츠먼 코퍼레이션을 들 수 있다. 헌츠먼 코퍼레이션의 존 헌츠먼 회장은 어려운 가정형편을 딛고 가난을 물려주지 않기 위해 자신의 회사를 설립하였다. 창업 초기에는 집을 스무 번이나 담보로 내놔야 할 정도로 어려웠지만, 두 번의 부도의 위기를 이겨내고 1990년대부터 헌츠먼 회장은 억만장자 대열에 합류했다. 그리고 그는 암을 선고받았고, 투병 중 “암을 정복하겠다”는 목표 아래 ‘기부’를 삶의 방식으로 채택하여 지금까지 그가 가진 재산의 80%에 달하는 12억 달러를 기부하였다. 기부금의 대부분은 세계 최대 규모의 ‘헌츠먼 암센터’를 여금 자신이 속한 조직에 대한 자긍심을 갖도록 해주는 것이다. 이러한 태도가 기업문화로 정착되면 종업원의 작업태도, 생산성 향상과 품질관리에 좋은 영향력을 미쳐서 결과적으로 기업의 경쟁력을 향상시키게 된다. 또한 헌츠먼 사가 원칙을 고수하는 방법을 통해 거래처들과 신뢰를 쌓음으로써 이들과 거래하고 싶도록 만듦으로써 기업 성장의 밑거름을 마련하는 계기가 되었다. 즉, 윤리경영을 통해 소비자에 대한 좋은 이미지를 심어줄 뿐만 아니라 회사 내부의 결속력을 강화함으로써 일거양득의 효과를 거둘 수 있는 것이다.이상 기업 윤리가 필요한 이유를 세 가지 측면에서 알아보았다. 앞부분에서 제기하였듯이 다국적기업들은 점점 더 전 세계적으로 영향력을 확대해 나가고 있으며, 이들이 비윤리적인 경영을 함으로써 발생하는 문제들은 한 국가 내의 특정 집단만이 아닌 상상할 수 없는 대규모의 피해자를 발생시킬 것이다. 따라서 이들로 하여금 기업 윤리를 준수하도록 하는 것이 반드시 필요하다.그렇다면 과연 기업 활동에서 어떠한 방식으로 윤리적 기준을 준수할 수 있도록 해야 할까? 먼저 Galinsky 박사에 따르면 도덕적 행동은 일관성 있는 행동을 장려하면서 뒷받침하는 사회적 인프라에 내포되어 있어야 한다.) 그 출발 신호로 기업의 경영진이 모범을 보이면서 앞장설 수 있으며, 이것은 위에 언급된 헌츠먼 사의 예를 통해 설명될 수 있다. 기업의 대다수를 이루는 것은 경영진이 아닌 직원들에 해당하지만, 기업 내부에서의 영향력을 기준으로 본다면 이들의 역할은 미비하다. 기업을 이끌어가는 경영진이 모범이 되어 윤리적인 경영을 기업 경영의 원칙으로 삼는다면 직원들은 기업 내부의 원칙을 따라야 하기 때문에 자연스럽게 이를 지키게 될 것이다. 또한 기업 스스로가 자신들의 기업 경영 방침에 대해 홍보를 함으로써 해당 윤리를 추구하는 인재들이 기업에 몰려들 것이다. 이렇게 함으로써 기업의 입장에서는 자신들의 이념과 맞지 않는 직원들을 교육시키지 않고, 그들이 추구하는 것을 이룰 수 있으리라고 본다. 이 과정에.

경영/경제| 2013.03.17| 6페이지| 2,000원| 조회(159)

기업윤리, 다국적기업, 네슬레, 몬산토, 기업의 사회적 책임, 헌츠먼 코퍼레이션, 다국적기업 가이드라인

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[일반물리실험] 포항공대 Inductance of solenoids 예비보고서

[Pre report]Instructor : 이 상 귀 교수님Lab. Assistant : 이 용 우 조교님Class No. : 8InductanceofSolenoids윤 호 정 [20080463]Dept. of Chemistry제출일 : 2008. 10. 28partner : 박 은 영1. 실험목적솔레노이드 코일은, 전자기학 및 실험에서 자주 이용되는 도구로서, 많은 전기기구 속에서 사용되고 있다.이번 실험에서는 다른 크기(길이, 반경, 감은 수)를 갖는 coil 들을 연결해 oscillatory circuit를 형성하고 natural frequencies를 측정함으로써 coil들의 inductance를 계산하여 크기(길이, 반경, 감은 수)와 inductance의 관계를 결정해 보고자 한다. 이를 통해, LC진동 및 전자기파와 관련된 내용을 살펴보고, 솔레노이드의 inductance에 영향을 미치는 인자들을 분석해봄으로써, analyzing skill을 늘리도록 한다.2. 실험 원리(1) 솔레노이드의 Inductance과 같이 원통형으로 감은 전기 코일을 솔레노이드(Solenoid)라 한다. 전류 I가 길이 L, 단면적 A=πr2, 감은 수 N의 솔레노이드에 흐르면 코일 내부에 자기장이 생긴다. 여기서 L ≫ r 일 때, 코일 내부의 자기장은 균일하며 자기장의 세기 H는 쉽게 계산된다.… (1)이때 코일을 통과한 Magnetic flux는… (2)으로 주어진다. 여기서 km는 자기상수이고 μ0는 주위 매개물의 투자율이다.한편, Magnetic flux가 변하면 코일 양단에 전압이 유도된다. 유도기전력은 패러데이의 법칙에 의해 다음과 같다.… (3)여기서 L은… (4)으로 코일의 Inductance라 부른다.(2) Natural Frequency실험에서 다양한 코일들의 Inductance는 Oscillatory Circuit의 Natural Frequency(공명진동수)로 부터 계산 된다.Oscillatory Circuit에서 리액턴스 값이 최소가 되는 조건,을 공명조건이라고 하고, 이를 간단히 나타내면 다음과 같다.… (5)그리고 공명진동수는… (6)이다. 여기서 C전체는 알려진 capacitor의 capacitance와 oscilloscope의 내부저항 R1진동회로에 감쇄효과를 작용시켜 공명진동수에서 무시할 수 있는 전이(약 1%)를 야기 시킨다.따라서 Inductance는 다음 식으로부터 구할 수 있다.… (7)여기서 Ctot = C+Ci , f = W0 / 2π.3. 실험방법① 과 같이 회로를 연결한다.② Function generator로 1㎑의 square wave를 만든다.③ Oscilloscope로 natural frequency f0를 구한다.④ f0를 식 (7)에 대입하여 inductance를 구한다. 여기서 Ci = 0.047㎌이다.⑤ 에 표시된 여러 가지 코일에 대하여 반복 실험한다.⑥ 3, 6, 7 코일을 사용하여 inductance와 감은 수(N)와의 관계를 알아본다.⑦ 1, 2, 3 코일을 사용하여 inductance와 반경(r)과의 관계를 알아본다.⑧ 1, 4, 5 코일을 사용하여 inductance와 길이(l)과의 관계를 알아본다.No.감은수 ( N )지름 ( 2 r ) mm길 이 ( L ) mm1*************21**************************5*************261604. 실험의 물리적 의미와 데이터 예상-솔레노이드는 코일을 원통형으로 감아 놓은 것으로서, 그 내부에서는 각 코일의 영향이 중첩되어 거의 일정한 자기장이 생성된다는 것이 알려져 있다.솔레노이드는 다음과 같은 곳에 쓰인다.① 모터기본 원리는 솔레노이드 회로 안에 자석이 있고, 솔레노이드의 전류에 변화를 주어 자장을 형성하고, 그 자장이 자석을 움직이는 원리이다.② 발전기기본원리는 솔레노이드 회로 안에 자석이 있고, 자석이 움직이면서 솔레노이드에 자장의 변화가 가해지고, 그 자장의 변화가 전류를 형성하는 원리이다.③ 변압기기본원리는 하나의 솔레노이드에 전류가 흐르게 되면, 자장의 변화가 생기게 되고, 그 자장의 변화가 이웃한 솔레노이드에 전압을 형성하는 원리이다. 솔레노이드의 코일 감은 횟수에 전압이 비례한다.④ AM 안테나전파가 솔레노이드에 닿아 미세한 교류 전류를 형성하고, 이 교류전류를 증폭하는 것이 AM 라디오 이다. AM 라디오는 가끔 동일 방식의 TV 화면파를 수신하기도 한다.⑤ 입자가속기입자를 가속하기 위하여 강력한 전자기장이 필요한데, 여기에도 솔레노이드 회로가 들어간다.* 예상되는 오차 원인사실 우리가 사용하는 솔레노이드의 여러 식들은 솔레노이드가 무한히 뻗어 있다고 생각하고 세워진 식이다. 즉 솔레노이드 외부에는 자기력선이 생기지 않는다는 매우 이상적인 가정이 들어갔다. 하지만 실제로 우리가 사용하는 솔레노이드는 길이가 한정되어 있으며 외부적 요인으로 인해서 자기력선이 이상적으로 생기지 않고 복잡하게 생길 것이다. 그러므로 이러한 요인을 고려하지 않고 바로 이상적인 솔레노이드에서 세워진 여러 식들을 이용하여 결과값을 계산한다면 약간의 오차가 발생할 수 있을 것이다. 하지만 더 복잡한 회로를 만들어 실험을 한다면, 회로를 만드는 것도, 실험 결과를 분석하는 것도 힘들기 때문에 오차가 예상되지만 위와 같은 실험을 해야 할 것이다.

자연과학| 2008.11.02| 5페이지| 1,000원| 조회(353)

공명, 진동수, 솔레노이드, 코일, 예상

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[일반물리실험] 포항공대 수조를 이용한 등전위선 측정 예비보고서

[Pre report]Instructor : 조 경 현 교수님Lab. Assistant : 이 용 우 조교님Class No. : 8수조를 이용한등전위선 측정윤 호 정 [20080463]Dept. of Chemistry제출일 : 2008. 9. 23partner : 박 은 영1. 실험 목적이 실험의 목적은 전기장이 형성된 수조안에서 전극의 형태에 따른 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 실질적으로 등전위선을 측정하여 전기장의 개념을 이해하는 것이다. 이동단자를 조작하여, 등전위선을 실제로 그려봄으로써 전기장의 개념과 등전위선의 개념을 확실하게 가지는 것이 이번 실험의 주된 목적이다.2. 실험 이론(1) 전기장(Electric Field)대전체 주위에 전하를 놓으면 전하는 대전체로부터 힘을 받는다. 즉, 어떤 공간에 전하량를 놓으면 주위 공간은 다른 전하에 전기력을 미칠 수 있는 공간으로 변한다. 이와 같이 전하를 가져가면 전기력을 미치게 하는 공간을 전기장(electric field)라 한다. 전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다.전기장 내의 한 점에 단위 양전하(+1C)를 놓았을 때 이 단위 (+)전하가 받는 전기력의 크기를 그 점의 전기장의 세기라 하고 이 힘의 방향을 전기장의 방향이라 한다. 전기장은 힘과 마찬가지로 그 크기와 방향을 같이 나타내야 하는 벡터이며 기호로 표시한다. 전기장 내에 +(C)인 전하를 놓았을 때 전하가 받는 힘을(N)이라면 전기장의 세기는이고다. (+)전하 주위에서의 전기장의 방향은 그 전하에서 멀어지는 쪽을 향하고 (-)전하 주위에서의 전기장의 방향은 (-)전하를 향한다.(2) 전기장선의 성질- 전기장선의 접선방향은 그 접점에서의 전기장의 방향을 가리킨다.- 전기장선의 밀도는 전기장의 크기를 나타낸다.- 도체 표면에서 수직으로 출입한다.- 서로 교차하지 않는다.- 양(+)전하에서 시작하여 음(-)전하에서 끝난다.- 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.- 그 자신만으로는 폐곡선이 안 된다.(3) 전위전위(電位, Electric potential)는 시간에 따라 변화하지 않는 안정된 전기장에서 단위전하가 갖는 위치에너지를 말하며, 보통 볼트(V) 단위로 표시한다.위치에너지가 각 지점의 절대적 위치에너지 값이 아닌 두 지점의 위치간의 에너지 값의 차이에 비로소 물리적 의미가 있는 것과 마찬가지로, 전위 또한 두 지점의 전위차만이 물리적 의미를 갖는다. 즉, 특정 지점의 전위에 대해 이야기하는 것은 아무 의미가 없고, 어떤 지점에 비교해서 상대적으로 전위가 어떤지를 이야기해야 한다. 전자기학에서는 보통 무한히 먼 곳에서의 전압을 0V로 정의하고, 회로에서는 지구의 전압(보통 그라운드라고 한다)을 0V로 정의하며, 회로도에다가 어느 점을 0V로 정의할지 표시 해 둔다.(4) 등전위전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 전기력선이나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 하나의 점전하가 만드는 전기장의 전기력선은 과 같이점을 중심으로 하는 방사형이며, 등전위면은점을 중심으로 하는 동심구면이 된다.의 점전하와의 점전하가 공간에 놓여 있을 때는 과 같은 전기력선과 등전위면을 그릴 수 있다. 이 실험에서 전위가 차이 나지 않는 등전위점을 측정하게 되면 등전위선을 그릴 수 있다. 등전위선을 그리면 등전위선과 전기장성은 항상 수직이므로 전기장선을 그릴 수 있게 된다.3. 실험장치등전위선 장치 set(수조판, 고정전극, 고정단자와 이동단자), 검류계(±25 mA), DC전원장치(1.5 ~12V), 등전위선용 용지, 펜, 물4. 실험 방법① 수조판(등전위선 장치set 뚜껑)에 전도용액(물)을 적당량 붓고 고정단자용 원판에 나사식 단자를 돌려 끼운다.② 전원장치로부터 (+), (-)전극을 고정전극에 연결하고, 수조의 전극위치그림에 맞추어 고정전극을 올려놓는다.③ 어느 한 지점의 등전위점들을 찾기 위해 고정단자를 측정하려는 지점에 위치시킨다.④ 전류계의 바늘이 정중앙(0)에 위치하도록 영점조절을 한다.⑤ 회로를 연결하고 전원장치의 전압을 약 10V정도로 하여 이동단자를 수조 상에서 이동하여 전류가 흐르지 않는 지점(전류계 바늘이 0에 위치)들을 잡아 용지 위에 표시해 간다.⑥ 고정단자를 다른 위치에 놓고 반복하여 등전위점들을 찾는다.⑦ 고정전극의 모양을 바꾸어 ②~⑥의 실험과정을 반복한다.⑧ 만약 circle이나 ring 모양의 도체를 수조 상에 놓으면 등전위선들은 어떤 모양으로 변하는가? 또 circle(원판) 상의 점들, ring(환) 내부의 점들은 어떻게 되는가?

자연과학| 2008.11.02| 5페이지| 1,000원| 조회(477)

실험, 이론, 전위, 전기장, 수조

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[일반물리실험] 포항공대 대전된 금속판 사이에 작용하는 전기력 예비보고서

[Pre report]Instructor : 조 경 현 교수님Lab. Assistant : 이 용 우 조교님Class No. : 8대전된 금속판 사이에작용하는 전기력윤 호 정 [20080463]Dept. of Chemistry제출일 : 2008. 9. 30partner : 박 은 영1. 실험 목적이번 실험은 대전되어 있는 두 도체판을 가지고 전압과 거리를 하나씩 고정시킨 뒤 조절하여 전압과 거리가 전기력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보는 실험이다.2. 실험 이론전기 현상의 요인을 전하라고 부르며 전하는 질량과 같이 입자가 갖는 한 속성이다. 또한, 전기 현상이란 전하와 전하 사이에 영향(힘)을 미치는 것을 가리킨다. 전기힘과 전하 q1, q2 사이의 정량적인 관계 F ∝ 를 쿨롱의 법칙이라고 부르며, 전기힘도 중력과 마찬가지로 전하 사이의 거리 r 의 거꿀(역) 제곱에 비례하는 것을 나타낸다. 두 전하 q1, q2 의 부호가 같을 때 이 전기힘은 서로 미는 힘이 되고, 다를 때는 당기는 힘이다. 이는 프리슬리(Joseph Priestley), 카벤디쉬(Henry Cavendish), 스탠호프 경(lord Stanhope) 등에 의해 제안되었고, 쿨롱(Charles Augustin Coulomb)에 의해서 1785년에 보여진 후 많은 논란을 거쳐 1825년경부터 전반적으로 받아들여지게 되었다. 쿨롱은 이 실험에서 그의 유명한 비틀림 저울을 사용하였다. 쿨롱이 전기힘의 거리에 대한 의존성을 실험할 수 있게 된 계기는 바로 전 해인 1784년에 그 자신이 비틀림 저울에서 되돌림힘의 크기가 비틀림각에 비례한다는 것을 알아냈기 때문이었다.위의 그림은 1785년 쿨롱이 사용한 그의 비틀림저울 장치이다. 그는 이 장치를 사용하여 같은 부호를 갖는 전하 사이의 미는 힘을 세 가지 거리에 대해서 측정하여 전기힘이 거꿀제곱힘이라는 것을 보였다. 오른쪽의 그림은 같은 부호의 전하로 대전된 두 구가 서로 밀려서 전기힘이 비틀림힘과 평형을 이루게 되는 것을 보인다. 쿨롱은 비틀림선을 손으로 틀어서 되돌림힘을 변화시키는 방법으로 두 구 사이의 거리를 바꾸었다. 이 측정 방법은 서로 다른 부호의 전하로 대전된 구 사이에는 그대로 적용할 수가 없다. 왜 그런가? 그러나 쿨롱은 서로 잡아당기는 전기힘의 경우에 대해서도 측정하여 거꿀제곱힘을 확인하였는데, 이때는 떨기운동의 주기를 이용하였다. 어떻게 측정하여 거꿀제곱힘을 알아냈겠는가 생각해 보라.전하사이에 작용하는 힘은 다음과 같다여기서 k 는 상수이다. 이 표현식은 1785년 실험을 통하여 처음으로 이 식을 유도해낸 Charles Augustus Coulomb을 기념하여 쿨롱의 법칙이라고 부른다.(이 식의 형태는 놀랍게도 질량 m1과 m2가 거리 r 만큼 떨어진 두 입자 사이에 작용하는 중력에 대한 다음의 뉴톤의 만유인력법칙과 표현 형태가 똑같다.여기서 G는 만유인력 상수이다.)중력상수 G처럼 k를 정전기력 상수라고 부른다. 중력은 항상 인력이지만 정전기력은 두 전하의 부호에 따라 인력 또는 척력이 될 수 있다. 이 차이점은 질량은 한 종류이지만 전하는 두 종류가 있다는 사실에 기인한다.역사적인 이유로 또한 많은 다른 공식을 단순화시킬 수 있다는 이유로 정전기력 상수는 보통 로 쓰고 있다. 그러면 쿨롱의 법칙은 다음과 같이 표현된다.이 식에서 상수는 다음의 값을 가진다.상수 을 유전상수라고 부르며 따로는 방정식에서 분리하여 다루기도 한다. 그 값은 다음과 같다.실험에서 사용하는 방법은 고압 전원 장치에 의하여 두 콘덴서 판으로 불릴 수 있는 금속의 극판에 전원 장치를 연결한다.이런 상태에서 전압을 공급하면 양 극판에는 크기가 같고 부호가 반대인 전하 q가 형성된다.그림.2 평행판 콘덴서에서의 축전된 전하 q = CV이다.그림.3 극판의 모서리에서의 전기력선이 일정하지 않은 모양그림의 전기력선이 보여주는 바와 같이 두 극판 사이의 중간 영역에서의 전기장은 균일하나 극판의 모서리 부근에서 전기력선은 휘어진 모양을 하고 있으므로 전기장이 균일하지 않다는 것을 알 수 있다.이 경우에 판 사이에 정전용량은이다.여기서 는 진공 중의 유전율을 나타내며, A는 극판의 면적이고 d는 두 극판 사이의 거리이다.V는 두 극판 사이의 전압이고 C는 캐패시턴스라 불리우는 정전용량이다. 그리고 이 값들은 콘덴서의 특성을 나타내는 중요한 요소이다.그리고 C의 단위는 패럿으로 F이고 1F는 매우 큰 량이기 때문에 μF, pF 등의 단위를 주로 사용한다.-콘덴서-축전기는 여러 가지 크기와 모양을 가지고 있다. 서로 떨어져 있는 두 도체의 기하학적 모양이 어떻든 간에 두 도체를 극판이라고 부른다. 평행판 축전기는 거리 d 만큼 떨어져 있는 면적A 의 두 평행 극판으로 구성되어 있다. 축전기가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 +q 와 -q 의 전하를 갖게 된다. 이때 축전기의 전하는 극판 전하의 절대값인 q를 뜻한다. ( q는 극판 사이의 총 전하는 아니다. 총전하는 0임에 유의한다.)극판들은 도체이기 때문에 등전위를 가진다. 즉 한 극판 위의 모든 곳의 전기전위는 똑같다. 그러나 두 극판 사이에는 전위차가 존재한다. 오랜 관습에 따라 전위의 절대값을 ΔV 라고 하지 않고 그냥 V 라고 한다. 축전기의 전하 q와 전위차 V는 서로 비례한다.q = CV비례상수 C는 극판의 기하학적 모양에 따라 결정되는 비례상수 C를 축전기의 전기용량이라 부른다.고압전원 장치에서 공급되는 전압이 양극판에 형성된다. 양극판 사이에 전위 차가 형성되어 양 극판의 마주보는 면에는 각각 +q 와 -q 의 전하가 마주보게 된다.전압이 높아질수록 마주보게 되는 전하의 수가 많아져 많은 전하가 모이게 된다.극판이 금속이므로 극판에서의 전위 차가 없기 때문에 이 극 판에는 고르게 전하가 분포하게 된다.평행판 축전기에서 극 판의 가장자리에서 전기력 선이 휘는 현상을 무시하면 전기장은 극판사이에서 균일한 값을 갖게 되고 다음과 같이 쓸 수 있다여기에서 윗 판에 의한 아래판에서 느끼는 전기장의 세기는 다음과 같이 쓸 수 있다이제, 판 사이에 작용하는 힘을 살펴보면여기에서 total charge Q는따라서여기에서 surface charge density 는 위에서 부터 다음과 같이로 쓸수 있다. 결론적으로 전하 대전에 의한 아래판이 받게 되는 힘은이 된다.3. 실험 장치 및 실험 방법※ 실험 장치① 직류 고압 전원장치 : 0-15kV, 1mA 이하, 정전압② 전자저울 : 1Kg 이하 측정 범위, 0.5g 표시③ 평행콘덴서 판 및 설치장치 : 마이크로메터 부착④ 고압 연결선※ 실험 방법그림 4. 실험장치 일정한 전압 하에서 극판사이의 거리의 함수로 힘 측정① 극판사이의 거리는 측정 장치의 마이크로메터를 이용하여 측정하게 된다. 장치의 설치는 그림 4와 같다. 이때 전원 장치의 스위치는 OFF 상태로 있어야 한다. 그리고 전원 장치의 스위치를 ON으로 하기 전에 전압 조정 손잡이를 최소로 하여 둔다.② 전자저울의 설치는 수평을 잡은 상태여야 한다. 그리고 전극 판의 아래 면과 전자저울의 물건을 올리는 판 사이에 절연판을 설치하게 된다. 전자저울의 명판 중 (용기)라고 표기된 것을 누르면 지금 전자저울에 올려진 것의 무게를 0으로 표시하여 증가분이나 감소분만이 표시되어 변화량을 쉽게 알 수 있다.③ 전원장치의 출력 단자와 콘덴서 판을 연결한다. (+)을 윗 극판에 연결하고 (-)는 아래 극판에 연결한다. 접지를 하여 사용하고자 하는 경우에는 전원 입력선에 접지선이 포함되어 있는 선을 사용하고 있으므로 콘센트에 접지 핀이 나와 있는 콘센트를 사용하면 된다.④ 위 극판과 아래 극판사이의 거리를 마이크로메터를 사용하여 정하고 두 극판사이의 거리가 판 전체에 걸쳐서 일정한 가를 육안으로 확인한다. 판이 휘어 있거나 극판사이의 거리가 다르게 되면 일정하게 한 후에 전압을 가하여 준다. 그리고 위 극판을 그대로 아래로 내리면 아래 면과 정확히 일치하는 상태여야 한다.⑤ 전원장치의 스위치를 ON으로 하고 전압을 서서히 증가시켜 측정하고자 하는 전압으로 맞춘다. 그러면 전압을 변화하는 중에 전자저울의 표시된 값이 달라지게 된다. 그 변화가 동시적으로 안 나타나는 경우일지라도 잠시 후에 표시가 나타나게 된다.(이 변화는 무게가 줄어드는 것을 나타내는 (-)값을 가진다. 이것은 두 극판사이에 인력이 작용하기 때문이다. 만약 척력이 작용한다면 값의 증가를 나타내는 (+)가 나타난다. 척력의 경우를 실험하기 위해서는 양극판에 +의 같은 극성을 연결하여 전압을 공급하면 된다.)⑥ 극판사이의 거리를 변화시키기 위하여 전원 장치의 전압 조정 손잡이를 최소로 하여 출력 단자에서 전압이 나오지 않게 한 다음 (-)단자를 (+)극판에 쇼트시켜 판에 남아 있는 전하를 없애주고 거리를 변화시키고 위와 같은 요령으로 측정을 계속한다. 일정한 극판사이의 거리 하에서 극판사이의 전압의 함수로 힘 측정⑦ 거리를 일정하게 하고 전압을 변화시키는 경우에는 위의 방법에서 일정한 거리를 유지하고 전압과 전자저울의 값을 기록하면 된다.⑧ 다른 극판에 대해서도 위와 같은 실험을 반복한다.※ 주의사항① 고압은 10,000V에 10mm 정도의 거리를 튀어서 넘어가므로 높은 전압을 매우 작은 거리에서 공급하기 어려운 점이 있다. 특히, 습도가 높으면 공기 중을 통하여 전압이 새어나가게 되므로 전극에 높은 전압을 걸어주는 자체가 어려울 때도 있다. 즉 전원 장치의 전류공급 능력이 부족하면 공기 중으로 새어 나가는 아주 낮은 전류에 의해서도 높은 전압을 얻기 어렵게 된다.

자연과학| 2008.11.02| 8페이지| 1,000원| 조회(437)

전압, 전하, 쿨롱, 예상, 전기력

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[일반물리실험] 포항공대 Oscilloscope 와 Lissajous figure 예비보고서

[Pre report]Instructor : 조 경 현 교수님Lab. Assistant : 이 용 우 조교님Class No. : 8Oscilloscope 와Lissajous Figure윤 호 정 [20080463]Dept. of Chemistry제출일 : 2008. 9. 9partner : 박 은 영1. 실험목적Oscilloscope의 원리를 이해하고 그 작동 방법을 익히며, Lissajous Figure의 원리를 이용하여 미지의 교류전압의 진동수를 알 수 있다.2. 실험원리1) 오실로스코프란?오실로스코프는 쉽게 말해, 전기적인 신호를 화면에 그려주는 장치로서, 시간의 변화에 따라 신호들의 크기가 어떻게 변화하고 있는지를 나타내주는 장치이다. 수직축(Y축)은 전압의 변화, 수평축(X축)은 시간 변화를 나타내며 화면의 명암이나 밝기는 종종 Z축이라고 부르기도 한다.오실로스코프의 용도는 전자분야에만 국한되지 않는다. 적당한 변환기를 사용하면 모든 종류의 현상들을 측정할 수도 있다. 변환기는 소리, 기계적 마찰, 압력, 빛 온도 등의 물리적 자극을 전기적 신호로 변환시키게 된다. 마이크로폰이 변환기의 좋은 예이다. 자동차 엔지니어는 자동차 엔진의 진동을 관측하고 의학 연구가는 뇌파를 관측하는 등 오실로스코프의 이용가능성은 참으로 광범위하다 할 수 있다.이용 예를 살펴보면,? 입력신호의 시간과 전압의 파형? 발진 신호의 주파수? 입력신호에 대한 회로상의 응답변화? 기능이 저하된 요소가 신호를 왜곡시키는 것? 직류신호와 교류신호의 양등을 들 수 있다.2) Oscilloscope의 내부 구조Oscilloscope의 내부 구조는 에서 보는 바와 같이 음극선관(CRT: cathode ray tube), 수직증폭기(vertical amplifier), 수평증폭기( horizontal amplifier), 시간축톱니파 발진기(Sweep generator)로 크게 분리할 수 있다.이중 가장 중요한 음극선관의 내부는 와 같이 전자총(electron gun), 수평수직편광판(horizontal-vertical deflection system) 및 형광막(fluorescent screen)으로 나누어지며 전자총에서 방출된 전자빔은 형광판 쪽으로 사출되면서 그 도중에 한 쌍의 수평편향판과 또 한 쌍의 수직편광판 사이를 통과하도록 되어 있다. 전자빔은 편광판에 걸리는 전압이 0일 때 형광스크린의 중심에 광점을 나타낸다.스크린 상에서의 광점의 위치는 두 쌍으로 된 편향판에 전압이 걸릴 때 전자빔이 편향되면서 쉽게 바뀐다. 이것은 편향판 사이에 형성된 전기장으로 전자가 힘을 받기 때문이다.(a) 전자총 부분의 구조 및 원리도(b) 편향판의 전위에 따른 전자빔의 이동3) 동기(Synchronization)(a)(b)(a)는 수평편향판에 톱니파 전압을 걸고 수직편향판에는 사인파(Sine Wave)전압을 걸어 줄 때 형광 스크린에 나타나는 광점의 운동을 그린 것이다. 즉, 수평편향판에 걸리는 톱니파(Sawtooth Wave) 전압은 광점을 일정한 속도로 오른쪽으로 이동시키는 역할을 하고 수직편향판에 걸리는 전압은 사인파 전압으로 전자의 수직 운동에 기여한다.그것을 점-대-점으로 대응시키면 스크린 상에는 사인파의 파형모습이 그려진다. 수평편향판에 걸리는 톱니파 전압이 한 사이클의 끝에서 0으로 덜어질 때 광점은 급격히 출발점으로 되돌아가면서 다시 다음 사이클에서 동일한 모양을 그리게 된다.((b))톱니파 전압과 사인파 전압은 각 사이클마다 언제나 정확히 같은 시각에 파형의 최초점에 서 시작해야 한다. 그렇지 않으면 매회 동일한 모양을 그려내지 않기 때문이다.톱니파인 스위프(Sweep)전압은 오실로스코프에 딸린 보조 회로에서 만들어지며 수직편향판에 걸리는 신호와 항상 동기(synchronization)되도록 되어 있다. 의 동기신호가 바로 그것이다.4) 사용방법< 화면조정부와 전원부 >1. POWER : 전원 스위치를 누르면 ON이 되고 다시 한 번 누르면 OFF가 된다.3. INTENSITY : 밝기(휘도 intensity)를 조절한다.4. FOCUS : 영상의 초점을 맞추는데 쓰이며 휘도 조절기와 함께 가장 선명하고 보기 좋은 상태로 조작하도록 한다.5. TRACE ROTATION : 화면이 기우뚱하게 되었을 때, 드라이버 등으로 좌우의 균형을 맞추는데 쓰인다.6. SCALE ILLUM :눈금의 밝기를 조절하며 ,어두운 곳에서 관측할 때나 화면의 사진촬영을 할 때 사용한다.< 수직증폭부 >9. CH 1,X IN 콘넥터 : 입력신호를 CH1 증폭부로 연결하거나 X-Y 동작 시 X축 신호가 된다. 10. CH 2, Y IN 콘넥터 : 입력신호를 CH2 증폭부로 연결하거나 X-Y 동작 시 Y축 신호가 된다.11,12. AC/GND/DC 절환스위치 : 입력신호와 수직증폭단의 연결방법은 선택할 때 사용한다.? GND 상태 : 해당 채널의 파형에 대한 기준위치(ground)를 나타낸다. 스위치를 이 상태에 놓으면 수평선이 나타나고 그 위치가 기준 위치, 즉 0[V]의 상태이다.? DC 상태 : 일반적인 측정에서는 항상 이 상태로 놓고 측정한다. AC-DC를 모두 볼 때 사용한다. 입력전압의 크기가 GND 상태의 기준위치에 대한 높이로서 나타난다.AC 상태 : 파형 중에서 DC성분을 제외한 나머지 AC성분만을 따로 보고자 할 때 사용한다. 기준위치를 중심으로 교류성분만이 나타난다.5) Lissajous Figure 이란?1815년 미국의 수학자 너새니얼 보디치가 처음으로 연구했으며, 1857~58년 프랑스의 수학자 쥘 장투안 리사주가 독립적으로 이 곡선들을 연구했다. 리사주는 복합진자의 밑으로 모래를 조금씩 흘려 이 곡선을 만들었다. 두 곡선의 진동수와 위상각이 일치하면, 좌표축과 45°(또는 225°)를 이루는 직선이 된다. 만일 곡선 가운데 하나가 다른 곡선과의 위상차가 180°이면, 두 곡선이 일치할 경우(135°와 315°)에 만들어지는 직선과 90°를 이루는 직선이 된다. 곡선들의 크기와 진동수는 같으나 위상관계가 변하면, 각위치가 변해 타원이 되며, 특히 위상차가 90°(또는 270°)인 경우에는 원점을 중심으로 하는 원이 된다. 곡선이 서로 일치하지 않고 진동수도 다르면, 복잡하게 얽힌 도형이 된다. 전자공학에서 이 곡선들은 오실로스코프(oscilloscope) 화면 위에 나타내지며, 모르는 전기신호의 특성을 확인하기 위해 쓰일 수 있다. 이를 위해서는 두 곡선 가운데 하나는 이미 특성이 알려진 신호여야 한다. 일반적으로 이 곡선들은 서로 직각을 이루는 1쌍의 단조화운동의 성질을 분석하기 위해 사용된다.한 점 P가 서로 직각방향으로 두 개의 단조화 진동,X = A sin(w1t + f1)Y = B sin(w2t + f2)을 동시에 할 때 P의 궤적을 X-Y평면상의 곡선으로 나타낼 수 있다. 이를 Lissajous Figure라 한다. 특히(ⅰ) w1 = w2이고 A = B일 때는 (X/A)2 + (Y/B)2 - 2XYcos(f1-f2)/AB = sin2(f1-f2) 으로 일반적인 타원이 된다.(ⅱ) w1 = w2이고 A = B이고 f1-f2 = p/2 일 때는 X2 + Y2 = 1인 원이 된다.(ⅲ) w1 = w2이고 A = B이고 f1 = f2일 때는 X = Y 인 직선이 된다.(ⅳ) w1 : w2가 간단한 정수비를 이룰 때의 Lissajous Figure는 다음과 같다. Lissajous Figure3. 실험방법? Oscilloscope와 Sweep Function Generator 및 Arbitrary Function Sythesizer의 플러그를 전원 콘센트에 연결한다. (이때, oscilloscope의 intensity는 최저로 놓고 power switch를 on 하고 나서 30초 후에 intensity를 적당한 수준까지 증가시킨다.)? Sweep Function Generator의 out과 Oscilloscope의 Channel 1을 BNC 케이블을 이용하여 연결한다.

자연과학| 2008.11.02| 9페이지| 1,000원| 조회(395)

오실로스코프, 전압, 동기, 리사주, 진동수

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