햇볕이 쨍쨍한 날 자동차 창문을 다 닫아두면 왜 외부보다 차 안 온도가 훨씬 더 뜨거워지는 걸까요
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.잘 알고 계신데로 햇볕이 쨍쨍한날 차안이 뜨거워지는것은 내부로 들어온 열에너지가 외부로 나가지 못하고 갇혀서 온실과 같은 환경을 만들어내기 때문입니다. 왜냐하면 태양에서 오는 높은 에너지는 유리를 쉽게 통과하지만 차내부가 달궈지면서 만들어지는 에너지는 적외선인데 이 적외선은 유리를 통과하지 못하고 갇히기 때문에 자동차 내부가 엄청나게 뜨거워지는 것 입니다. 태양에서 전달되는 에너지는 에너지가 높기 때문에 반대로 파장은 짧은 단파장의 에너지가 전달되게 됩니다. 가시광선과 근적외선 등입니다. 자동차의 유리는 이러한 단파장의 에너지를 쉽게 통과시킵니다. 이러한 에너지가 차량 내부의 재료에 닿게 되면 흡수되어 내부의 분자들이 진동하며 열을 만들게 됩니다. 다시 이러한 재료들이 열을 내어놓게되면 파장이 길고 에너지가 낮은 적외선 형태를 띄게 되는데 유리는 신기하게도 파장이 긴 적외선은 통과시키지 못하고 반사하게 되는데 그래서 자동차의 내부가 계속 뜨거워지는 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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미니멀리즘 작품은 왜 관람객의 신체적 경험을 중요하게 여기나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.미니멀리즘 하면 다들 미술작품보단 물건을 버리고 공간을 정리하는 미니멀과 헷갈려 하시는 분들이 많습니다.미니멀리즘은 이즘이 붙은 만큼 미술사조 입니다. 1960 년대 미술과 디자인 분야에서 시작된 미술사조로 단순히 외관적인 단순함이 아니라 미술의 본질적인 가치를 찾아가려는 과정을 나타낸 미술 입니다. 보이는 것이 전부라는 의미로 작품에 작가의 의도나 감정을 배재한체 작품의 본질적인 형태를 강조한 미술 장르 입니다.특히나 미니멀리즘은 조각분야에서 발달을 하였는데 극단적인 단순함과 기하학적 형태로 구성되어 있으며 사각형, 직선, 원, 큐브 형태인 가장 기본적인 형태로 만들어져 있습니다. 작가의 개입을 최소화하기 위해 공장에서 제조를 요청하여 만들었습니다. 작품 자체는 아무 의미가 없는것에 가까웠기에 작품이 높인 전시장 공간 전체와 그것을 바라보는 관객의 경험이 진정한 예술이라 생각하였습니다. 신체적 경험을 중요시하였는데 작품을 단순히 좌대위에 올린 존재가 아니라 작품을 보는 관객이 조금더 적극적으로 작품에 개입할 수 있도록 공간, 조명, 자신의 움직임을 자각하도록 만들게 됩니다.그래서 미니멀리즘에게 작품은 전시실이라는 무대위에 작품과 관객이 함께 존재할때 완성되게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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퍼포먼스아트는 왜 일회성이 예술적 가치의 핵심이 되나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 퍼포먼스 아트, 행위 예술과 같은 1회성을 가진 미술 작품의 경우 개념미술 이란 장르와 관련이 있기 때문입니다.개념미술은 아이디어가 미술작품이 될 수도 있다 라고 설명을 하진 실제로는 미술에서 물질성을 제거하고 미술 작품을 물질성이 없는 텍스트나 설계도, 퍼포먼서의 기록으로 표현하는 미술 장르 입니다.이것이 나오게 된 계기는 1960년 이후 인데 당시 미술계는 추상표현주의가 유행하였으며 작품이 대형화되고 상업화가 진행되어 자본주의가 지배하던 상태였습니다. 심지어 부자들의 부의 대물림 수단이라 불리고 작가들은 돈의 노예가 불리었던 시기였습니다. 이렇게 미술계가 자본주의에 찌들었다보니 당시의 젊은 작가와 생각있는 작가들이 미술이 이렇게 상업화 되었다면 이것을 없애기 위해서 미술작품 자체를 없애버리면 어떨까 라고 생각을 하게 됩니다.그래서 미술의 본질이 물질성이 아니라 아이디어, 생각 그 자체로 말하며 개념미술(conceptual art)가 나타나게 됩니다 이러한 과정에서 만들어진 것이 바로 1회성을 가지는 퍼포먼스 라고 할 수 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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건물 안에서 이산화탄소가 쌓이는 위치를 찾아 환기 사각지대를 없앨 수 있을까요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 이산화탄소 측정기를 몇대 구매하셔서 배치하시면 됩니다.이산화탄소는 호흡할때마다 배출되므로 공기가 정체되는 사각지대 주변의 농도가 높은데 이산화탄소 측정기로 측정하여 이 장소를 찾아낼 수 있습니다.이산화탄소 측정기는 1~5만원때까지 저렴한 비용을 가진 제품이 많습니다. 구매하실때 voc 방식 말고 ndir 이라는 적외선 방식의 센서가 달리 제품을 구매하시는게 좋습니다.고정해서 설치하셔도 되고 들고 다니면서 측정이 가능한데 먼저 문을 닫고 한시간 정도 이산화탄소를 축적시킨 뒤에 측정기를 들고 방을 돌아다니는데 먼저 돌아다니기 전에 창이나 문과 먼 구석자리 위주로 가시거나 가구 뒷공간이 칸막이 안쪽이 보통 이산화탄소가 높기 때문에 장소를 지정해서 돌아다니셔야 합니다.측정기를 들고 해당 공간에서 3분정도는 머물러야 정확한 측정이 됩니다. 비용이 충분하시다면 사각지대별로 이산화탄소측정기를 배치한뒤 환기를 한 상태에서 측정하고 1시간 문을 닫은 상태에서 측정하여 비교를 하는 방식도 가능합니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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열기구가 공중으로 떠오르는 현상은 기체의 온도가 올라감에 따라 밀도가 줄어드는 부력 현상과 관련이 있다고 합니다. 기체 열팽창과 부력 원리에 대해 궁금하네요.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.열기구가 공중으로 떠오르는데 관여하는 법칙은 샤를의 법칙과 아르키메데스의 부력원리가 작용하여 만들어지는 현상입니다.내부의 공기가 가열되면 부피가 늘어나 밀도가 낮아지고 이로인해 외부의 공기가 밀어올리는 부력이 열기구 전체의 무게보다 커지게 되면 하늘로 날아갈 수 있는 것 입니다. 샤를의 법칙은 기체느 온도가 높아질 수록 분자간의 운동이 활발해여 서로 밀어내는 힘이 강해지게 되는 것을 말합니다. 압력이 일정할때 기체 부피는 온도에 비례하여 늘어납니다. 밀도는 단위 부피장 질량이므로 기체가 핑창하면서 일부 공기는 밖으로 빠져나가고 주어진 공간안에 공기분자수는 줄어들고 부피는 그대로 유지되면서 부피는 커지고 내부 공기의 밀도가 외부보다 낮아지게 됩니다아르키메데스의 부력원리는 보통 액체에 적용되는 것으로 오해하기 쉬운데, 유체(액체, 기체) 에 적용되는 원리 입니다. 물체는 물체가 밀어낸 유체의 무게만큼 위쪽으로 부력(떠받치는 힘)을 받습니다.외부의 차갑고 고밀도의 부피가 아래로 내려가고 열기구 내부의 뜨겁고 저밀도의 공기는 위로 올라가려는 성질을 가지게 됩니다. 그래서 열기구가 받는 부력의 크기는 열기구 부피만큼의 외부의 차가운 공기 무게 입니다. 내부 공기가 충분히 뜨거워지면 열기구 자체 무게와 내부 고온의 공기무게보다 부력이 커지게 되면 공중으로 뜰 수 있는 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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건물의 창문 위치를 바꾸는 것만으로 자연채광 효율을 크게 높일 수 있을까요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.물론 가능합니다. 창문의 크기만 무조건 키우지 않고도 위치, 높이, 방향만 적절히 조절하면 실내 깊숙하에 빛을 침투시켜 자연채광의 효율을 극대화 할 수 있습니다. 빛의 침투 깊이는 창문 상단의 높이에 비례합니다. 일반적으로 자연채광이 실내로 효과적으로 들어오는 깊이는 창문 상단 높이의 약 1.5배~2배 수전 입니다. 그래서 같은 창문의 크기라도 바닥 근처보다 천장에 가까울 수록 실내로 직사광선을 전달 할 수 있습니다. 그리고 방향도 중요합니다.아무래도 남향이 가장 채광 효과가 좋습니다. 계절에 따라 고도 변화가 일정하고 광량이 풍부하여 주요 채광면으로 설정하는 것이 좋습니다. 동서향의 경우 태양고도가 낮아 실내 깊숙이 빛은 들어오지만 강한 직사광으로 눈부심도 발생하여 난방 불균형이 발생 할 수 있습니다. 그래서 창문 크기와 위치만으로 실내에 인공조명의 사용을 크게 감소시킬 수 있으며 냉난방 에너지도 효과적으로 조절을 할 수 있기 때문에 아파트가 아닌 주택건물에서 창문의 크기와 위치를 효과적으로 배치하는 것이 가장 중요합니다. 감사합니다:)
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기후과학자들의 온난화 예측치는 왜 저마다 조금씩 다른가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.맞습니다. 모든 기후모델을 뉴턴의 운동법칙, 열역학 법칙, 질량보존의 법칙을 적용한 슈퍼컴퓨터와 사람들의 연산을 통해 기후 모델을 만들어나가게 됩니다.하지만 지구라는 복잡한 시스템을 컴퓨터에 구현하는 과정에서 여러가지 오차가 발생 할 수 있습니다. 지구 전체를 슈퍼컴퓨터로 계산사기 위해서는 수십 수백 킬로미터 단위로 쪼개어서 계산을 하게 됩니다. 하지만 구름의 생성이나 정밀한 지형 효과 등을 격자 크기보다 훨씬 작은 규모에서 일어나기에 격자 해상도의 한계 때문에 아주 디테일한 계산을 불가능 합니다. 또한 온난화 예측에서 가장어려운 부분이 구름 때문 입니다.수온이 오르면 어떤 모델을 구름이 늘어나 지구를 덮고 열을 가둔다 라고 예측을 하고 어떤 모델은 구름이 늘어나 태양빛을 반사하여 온난화를 줄인다 라고 가정을 하고 계산하기 때문에, 이러한 미세한 구름 모델링의 차이 때문에 수십년 기간으로 계산을 하면 몇도 이상의 결과 차이가 발생을 하게 됩니다. 감사합니다:)
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바다에 버려진 어망을 새로운 산업 소재로 되살릴 수 있을까요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.가능은 합니다. 폐어망의 주요 재료는 보통 나일론 아니면 폴리프로필렌 입니다. 둘다 화학적 물리적으로 재활용이 가능하기에 폐어망을 정제, 재가공하여 다른 고부가 가치 재료로 전환하는 기술이 상용화 되어 사용되어지고 있습니다. 나일론의 경우 분해중합이라 불리는 depolymerization 공정을 통해 기존 원료와 동일한 상태로 복원 할 수 있습니다. 그래서 현재도 재사용이 되고 있으면 아쿠아필 이라는 회사에서 에코닐 이란 브랜드로 판매가 되고 있는 것이 대표적인 재생 나일론 입니다. 폴리프로필렌의 경우도 물리적으로 잘게 만들어 펠릿 형태로 만들어 재활용이 가능하고 화학적으로 열분해를 통해 분해하여 재활용하는 기술이 현재 개발이 되어 상용화가 준비중입니다. 재활용 나일론과 폴리프로필렌을 활용하게 되면 탄소배출량을 70% 이상 감소할 수 있고 해양생태계도 보호할 수 있기 때문에 적극 활용해야 합니다.하지만 해양 쓰레기를 수거하는 것 자체에 비용이 발생하기 때문에 이 수거비용을 낮추고 함부로 투기 하지 않는 방향으로 정책을 펼쳐나가야 할 것 입니다. 감사합니다:)
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돌체라떼를 마시는 경우 변비에 도움이 되는지 궁금해여?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 돌체라떼가 변비를 치료하진 않습니다. 하지만 장을 자극하기 때문에 이러한 부작용에서 변이 나올 수 있지 변비자체를 치료하진 않습니다. 돌체라떼는 에스프레소 샷에 우유와 연유를 섞어 일반 카페라떼보다 진하고 달콤하게 만든 음료 입니다. 이 연유는 우유를 2~3배 농축한 상태이기 때문에 한국인의 대다수는 유당불내증 을 가지고 있으므로 분해대지 못한 유당이 대장으로 내려가면 참투압 현상에 의해 물을 끌어당기게 됩니다. 그리고 동시에 대장 내 미생물이 유당을 발효시키는 과정에서 가스를 분출하게 되고 이 과정에서 수분 급증과 가스 팽창으로 장이 자극을 받아 급성 설사를 유발하는 효과가 있습니다. 또한 카페인 자체도 위산분비를 촉진하고 배변 운동을 촉진하기 때문에 이러한 두가지 효과가 결합하여 변을 유발하지만 궁극적인 변비 치료제나 예방을 위한 음료는 아닙니다. 감사합니다 :)
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버려지는 달걀껍데기를 산업용 소재로 활용할 가능성은 어디까지일까요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.달걀 껍데기는 충분히 재활용이 가능한 소재 입니다.달걀 껍데기는 탄산칼슘이 CaCo3 가 95% 이상으로 구성되어 있고 광산에서 채굴하는 석회석을 대체할 수 있는 바이오 재료 입니다.기존의 시멘트는 석회석을 채굴하여 고열로 가열하게 되는 데 이때 대량의 이산화탄소를 배출하게 되어 환경을 오염시킵니다. 그래서 달걀 껍질을 미세하게 만들어서 시멘트의 대체제나 충전재로 사용하면 소량의 시멘트로도 동일한 효과를 낼 수 있기 때문에 탄소배출량을 감소시킬 수 있습니다. 그리고 달걀 껍대기는 페인트의 안료나 광택 조절제로도 사용하고 잇습니다. 주로 보강재로 사용이 되는데 PLA 와 같은 바이오 플라스틱에도 첨가제로 사용하게 되면 플라스틱의 사용량도 줄이고 강도와 내열성을 올리수 있어 현재 복합재로써 자주 사용되고 있습니다. 감사합니다:)
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