답변 내역

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 펭귄은 조상 때부터 원래 남반구에 잘 적응해 온 동물들입니다. 그래서 북극으로 가려면 북반구를 넘어가야 하는데 적도 부근이 해류가 흐르기 때문에 그 선을 넘어가기가 굉장히 어려운 거죠. 노르웨이 사람들이 20세기 초에 남반구의 펭귄을 북반구에 가서 살수 있는 지 실험을 했었는데 잘적응해서 살았다고 합니다.

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 샤를의 법칙에 따르면 기체의 온도가 1℃ 상승할 때마다 기체가 0℃일 때의 부피의 1/273씩 부피가 팽창합니다. 반대로 기체의 온도가 1℃ 하강하면 기체의 부피는 0℃일 때 부피의 1/273씩 수축합니다. 그렇다면 기체의 부피가 0℃일 때 부피의 두 배가 되려면 기체의 온도는 몇 ℃가 되어야 할까요? 기체의 온도가 273℃가 되면 0℃일 때의 부피의 2배가 됩니다. 같은 원리로 기체의 온도가 -273℃가 되면 기체의 부피는 0이 됩니다. 이 때 기체의 부피가 완전히 사라지는 온도, 즉 -273℃를 0으로 정한 온도가 절대 온도입니다. 게이뤼삭은 실험을 통해 얻은 자료를 바탕으로 기체의 부피가 0이 되는 온도가 -273℃가 될 것이라 예측하였고, 샤를의 법칙을 표현하는 공식에 처음으로 273이라는 숫자를 사용하였습니다. 하지만 게이뤼삭이 절대 온도를 처음으로 이야기한 사람은 아닙니다. 절대 온도는 제 1대 켈빈 남작인 윌리엄 톰슨(William Thomson, 1st Baron Kelvin, 1824∼1907)이 정한 것으로 켈빈 온도라고 부르기도 하며, 단위는 켈빈의 첫 글자를 딴 K를 사용합니다. 절대 온도는 섭씨 온도에 273을 더하면 구할 수 있습니다. 절대 온도 0K를 ‘절대 영도’라고 하는데, 절대 영도에서는 이론적으로 모든 분자들의 운동이 멈추고, 기체의 부피가 0이 됩니다. 실제로 절대 영도, 즉 기체의 부피가 0이 되는 온도를 만들 수는 없다고 합니다. 대부분의 기체가 0K가 되기 전에 이미 액체로 변하기 때문입니다. 이산화탄소는 -79℃에서 고체인 드라이아이스가 되고, 산소는 -183℃에서 액체가, -218℃에서는 고체가 됩니다. 질소는 -196℃에서 액체로 변하고 -210℃까지 온도가 낮아지면 고체로 변합니다. 헬륨은 -269℃에서 액체로 상태가 변합니다. 온도의 단위로는 섭씨도(℃), 화씨도(℉), 캘빈(K)이 있습니다. 섭씨 온도는 물의 어는점을 0℃, 끓는점을 100℃로 정한 것입니다. 화씨 온도는 물의 어는점을 32℉, 끓는점을 212℉로 정한 것이며, 절대 온도에서는 물의 어는점이 273.15K, 물의 끓는점이 373.15K가 됩니다.(출처 : 교육부 - 기체의 상태를 설명하는 '샤를의 법칙')위에서 보듯이 절대 온도는 더 밑으로 만들수 있으나 기체 상태에서의 더 낮은 온도는 불가능하다는 것입니다.

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구는 10여 개의 판으로 이뤄져 있고 이 판들은 서로 다른 방향으로 움직입니다. 그런데 이 판들의 경계에서 지진과 화산이 주로 발생하고 있어요. 판들이 부딪힐 때 한 판이 다른 판의 밑으로 들어가는 경우가 있는데 이때 화산이나 지진이 일어나는 것입니다. 특히 해양판은 판의ㅍ100km 정도까지 물이 들어가는 경우가 많습니다. 이때 물이 기화되면서 암석이 녹게 되고 이것을 마그마라고 부릅니다. 이 액체 상태의 마그마는 상대적으로 무게가 가벼워 위로 솟구치는 성질이 있는데요. 판과 판이 만나서 서로 부딪히면서 해양판이 대륙판 밑으로 들어가면서 지진이 발생되고 이런 지진으로 인해서 마그마를 누르는 지각이 얇아지면서 화산이 폭발할수 있는 것입니다.

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구 내부를 암석권과 연약권으로 구분하는 것은 역학적 성질의 차이 때문이다, 암석권은 온도가 더 낮고 더 단단한 반면 연약권은 온도가 더 높고 역학적으로 약하다. 위와 같은 구분을 지구 내부를 핵, 맨틀, 지각으로 나누는 화학조성에 따른 분류와 혼동해서는 안 된다. 판 구조론의 핵심 원리는 암석권이 서로 구분되는 몇 개의 판으로 구분되어 있고, 이것이 유체와 비슷하게 행동하는 연약권 위를 떠다닌다는 것이다. 상대적으로 유체와 비슷하게 행동하는 연약권 때문에 판들이 서로 다른 방향으로 움직일 수 있는 것이다.하나의 판은 판의 경계에서 다른 판과 만난다. 판의 경계에서는 지진 같은 지질학적 사건이나 산맥, 화산, 해구와 같은 지형적 특징이 생기는 경우가 많다. 세계에서 가장 활발한 화산들은 판의 경계에 존재하고 있으며 특히 태평양 주변의 환태평양 조산대에서 일어나는 현상이 활발하며 널리 알려져있다. 판은 대륙지각과 해양지각을 포함하며, 하나의 판에 둘 모두가 존재하기도 한다. 예를 들면 아프리카판은 대륙과 대서양, 인도양의 해저 부분을 포함하고 있다. 판에는 일반적으로 대륙지각과 해양지각 아래 맨틀의 최상부 부분이 포함되며 이 모두를 묶어서 암석권이라고 한다.해양지각과 대륙지각을 구분하는 기준은 구성물질의 밀도차이이다. 해양지각은 대륙지각보다 무거운데 그 이유는 구성 원소의 차이 때문이다. 해양지각은 무거운 원소들(흔히 고철질 원소)이 대륙지각보다 더 많다. 대륙지각에는 가벼운 원소들(규장질 원소)들이 더 많다. 그 결과 해양지각은 대체로 해수면 아래에 위치하게 되고 그 대표적인 예가 태평양판, 필리핀판이다. 반면에 대륙지각은 해수면 위에 위치하게 된다. 자세한 원리는 지각평형설을 통해 설명한다.출처 : 위키백과 - 판구조론

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전기 포트기는 전기를 이용하여 포트의 열판 내부에 있는 열선을 가열하여 물을 끓입니다. 그리고 전기기포트기에는 바이메탈 이라는 온도센서가 장착되어 있씁니다. 이 센서와 스위치를 연결해서 일정온도 이상 끓게 되면 스위치가 자동으로 꺼지게 되는 것입니다. 바이메탈 센서는 평상시에는 평평한 판이지만, 일정 온도가 되면 휘어지는 성질이 있습니다. 수증기가 나오면서 뜨거운 열이 바이메탈의 온도를 높이면 휘어지면서 스위치를 끄게 되는 원리입니다.

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 딱정벌레의 한 종류인 참뜰길앞잡이(tiger beetle)는 세상에서 가장빠른 곤충이라고 합니다. 평균 몸길이 12㎜의 해당 곤충은 놀랍게도 육상에서 가장 빠르게 움직이는 생명체로 시속 772㎞의 속도로 움직일 수 있다고합니다. 메뚜기의 경우 시속 13km라고 하니 참뜰길앞잡이가 엄청 빠른것을 알수 있습니다.

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 인공눈은 물을 아주 작은 물방울로 뿜게 하여 영하의 온도인 공기 중에 뿜은 것입니다. 공기 중으로 나온 갑자기 팽창된 작은 물방울은 쉽게 온도가 내려가 미세한 얼음 덩어리가 되어 땅으로 떨어지는 것입니다.이러한 원리로 현재의 인공제설기는 물을 뿜어서 회전하는 날개를 통과하며 약 5㎛(1㎛는 1백만분의 1m) 정도 크기의 물 입자를 만들어 날려 보내는 기계입니다. 물만 뿜는다고 다 눈이 되는 것이 아니라, 미세한 물 입자가 충분히 얼 수 있는 온도가 되어야 인공눈으로 만들어지기 때문에, 어떤 제설기는 압축공기를 사용하여 온도를 더 많이 떨어뜨리는 기능까지 한다고 합니다. 눈이 녹지 않고 계속 유지하기 위해서는 결국 온도가 0도 이하로 유지되어야합니다.

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 만유인력은 질량을 가진 모든 물체끼리 서로 끌어당기는 힘을 말합니다. 중력은 지구가 물체를 끌어당기는 힘을 말합니다. 따라서 의미는 비슷하지만, 중력은 만유인력과 지구의 자전에 따른 원심력을 합한 힘입니다. 즉, 중력은 만유인력의 한 예이지만, 만유인력에 지구의 원심력을 더해야 비로소 중력이 됩니다.

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 화장실에 변기에 분홍색 물때는 물에 포함돼 있다가 증발한 성분이나 공기 중에 떠다니던 균들이 수증기와 함께 벽에 달라붙어 생기는 것입다. 특히 분홍색 물때는 효모가 원인입니다. 메틸로박테리움이나 슈도모나스 등이 공기 중에 떠다니다가 수증기와 만난 뒤 벽에 달라붙어서 번식하면서 생깁니다. 타일뿐만 아니라 변기의 물 닿는 부분이나 가습기 통 등 물을 자주 담는 용기에서도 발견됩니다.

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리나라는 위도 25°~65°에 위치하는 중위도에 위치합니다. 이렇게 중위도에 위치하면 사계절이 뚜렷합니다. 또한 중위도 특성 상 봄, 가을에는 우리나라 여름에 영향을 주는 북태평양 고기압의 영향을 받지 않고 또한 겨울에 영향을 주는 시베리아 고기압 모두 영향을 미치지 않기 때문입니다. 따라서 이 시기에는 오로지 태양의 복사열만이 기온에 영향을 미치는데 낮에서는 태양빛에 의해서 온도가 올라가고 저녁에는 태양빛이 없으니깐 기온이 떨어지는 것입니다. 여름에는 더운 고기압에 의해서 낮에도 덥고 밤에도 더워서 일교차가 크지 않고 겨울에는 저온 고기압에 의해서 낮에도 춥고 밤에도 추운것입니다.