놀이기구에서 중력을 극대화하기 위해 어떤 설계와 공학적인 요소가 사용되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 높이 올라갔다가 순식간에 떨어지는 자이로드롭 타보셨나요? 자이로드롭은 높이 70m까지 끌어올린 다음 시속 90km의 속도로 자유낙하를 하여 무중력 상태를 느낄 수 있는 놀이기구 인데요. 앉아 있는 사람은 잠시 공중에 몸이 붕 뜬 것 같은 상태를 느낄 수 있죠. 지상에서 25층 높이로 사람들을 끌어올렸다가 88㎞/h 속도로, 2.5초 만에 떨어뜨리는 자이로 드롭. 과연 이 거대한 힘은 어디서 나오는 것일까요? 그것은 바로 자기장의 힘입니다.자기장은 우리가 가지고 놀던 자석의 N극과 S극을 이용한 힘 이라고 생각하면 되는데, 우리가 과학시간에 사용했던 자석은 그 힘이 매우 적지만, 자이로드롭에 사용되는 자기장은 영구자석의 ‘와전류 방식’이용한 것이라서 그 힘이 강 합니다.영구자석의 '와전류 방식'이란 자석의 N극과 S극 사이에 전류가 통하는 금속을 넣으면 순간적으로 전류가 흐르면서 금속이 자석의 성질을 띄게 되는데. 이때 발생하는 금속의 자기장은 자석의 자기장과 서로 밀어내려는 성질, 즉 반발력을 갖습니다. 그 강한 반발력에 의해 자이로드롭은 순간적으로 멈추게 되는 것입니다. 또한 자이로드롭을 탈 때 우리가 경험하는 느낌은 내려올 때 다리가 들리게 되면서 땅으로 꺼지는 듯 한 기분이 드는데요. 자이로드롭을 타면 내려올 때 다리가 들리는 느낌은 다리 아래쪽에 생긴 고기압 때문입니다. 탑승의자가 고속으로 떨어지게 되면 의자 밑의 공기가 밖으로 밀리면서 탑승자들의 다리 밑은 순간적으로 고기압 상태가 됩니다. 고기압은 저기압으로 흐르는 성질이 있어 공기는 아래에서 위로 흐르게 되고, 이 때 탑승자들의 다리는 들어 올려 지게 되는 것입니다. 멈출 때 땅으로 꺼지는 느낌이 드는 이유는 탑승의자가 가지는 가속도 때문입니다. 탑승의자의 가속도(평균 17m/sec2)는 우리가 일반적으로 느끼는 중력가속도(9.8m/sec2) 보다 커 평소보다 중력을 크게 느끼기 때문입니다. 이렇게 자이로드롭에는 자기장, 가속도의 원리 등이 포함되어 있습니다.출처 : 교육부공식블로그 - 과학이 만들어낸 아찔한 놀이기구의 스릴
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수은이 몸에 해로운 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 수은을 만지면 안되는 이유는 수은을 만지면 피부로 인해 흡수되거나 묻은채로 활동하다가 입으로 섭취할수 있기 때문입니다. 또한, 수은은 상온에서 기체가 되기도해서 들이 마시게 되어서 몸에 흡수될수도 있다고 합니다. 수은을 들이마시거나 입으로 섭취하게 되면 흡수되는 것을 피할 수 없는데, 당연한 이야기지만 흡수되면 몸에 엄청나게 해롭습니다. 반응성이 상당히 좋은 금속인데다, 기체로 유입되기 때문에 체내에서의 흡수 또한 빠릅니다. 미나마타병이 바로 수은으로 인해 생기는 대표적인 질병으로, 체외로 잘 배출되지 않고 쌓이는 수은이 특히 신경세포에 막대한 피해[를 준다고합니다. 이로 인하여 혀를 비롯한 몸 이곳저곳이 마비되면서 언어장애가 생기며 심각한 우울증까지 초래하게 된다고합니다.
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락스청소할때 냄새로 몸에 헤가 있을까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 유한락스로 살균소독 후 발생하는 냄새를 유한락스의 원래 냄새라고 오해하시는 경우가 많은데 유한락스 자체는 무색무취에 가깝습니다. 유한락스 소독 후 발생하는 특유의 실내 수영장 냄새는 차아염소산나트륨이 유기물(특히, 세균과 곰팡이)을 태워서 발생하는 냄새입니다. 캠핑장에서 소나무를 태우면 솔향이 나는 것과 동일한 원리입니다. 이 특유의 실내 수영장 냄새가 독해서 유한락스가 인체에 유해한 독성 물질이라고 우려하시는 경우가 있는데 냄새 자체는 유한락스가 지금도 계속해서 유기물을 태우고 있다는 증거이고 일반적인 상황에서는 이 냄새가 독성을 갖고 있다는 증거는 없습니다. 단, 장시간 노출 시 비위가 상해서 두통과 스트레스 등을 일으킬 수 있습니다. 유한락스 살균 후 냄새가 강하게 발생한다면 그보다 더 중요하게 생각하셔야 하는 부분은 그 만큼 표면이 여러 종류의 유기물(곰팡이균 등)로 여전히 오염되어 있다는 증거라는 점입니다. 그리고 아주 간단한 조치로 이러한 냄새를 발생부터 줄이는 방법도 있습니다. 유한락스를 자주 사용하셔서 궁금하시다면 아래의 페이지를 확인해 주세요. https://yuhanrox.co.kr/CleaningTip/129556출처 : 유한락스
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풍력발전기에 날개 크기는 현재 얼마나 크게 제작이 가능한가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 일반적으로 풍력 발전기의 날개의 크기는 20~50m라고 합니다. 그런데 현재 우리나라에서 가장 큰건 전라북도에 있는 65m짜리 풍력발전기라고 합니다. 그리고 세계적으로 가장 큰 풍력 발전기의 날개는 105m이고 지속적으로 크게 만들려고 노력중이라서 얼마뒤면 150m짜리 풍력 발전기도 만들어 질수 있다고 합니다, 그럼 왜 발전기의 크기를 크게 하는 것을까. 그 이유는 날개가 클수록 한번 돌아가서 만들어지는 전기량이 많기 떄문이라고 합니다. 그래서 높이가 커지고 날개도 커지는 것입니다.
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최초 핸드폰을 만든 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 휴대 전화(携帶電話, 영어: cellular phone, cellphone, mobile phone, 문화어: 손전화, 무선대화기)나 핸드폰 또는 휴대폰은 이동통신 서비스의 사용을 목적으로 개발된 소형 무선 전화기로 일반적으로 유선 전화의 반대말로 쓰인다. 세계 최초의 휴대 전화는 1973년 모토로라에서 근무를 하던 마틴 쿠퍼 박사와 그의 연구팀이 개발하였으며, 당시 무게는 약 850.5그램이었다. 원천 기술은 벨 연구소의 조엘 엥겔이 가지고 있었으며 벨 연구소는 1946년 개발한 셀룰러 텔레커뮤니케이션 서비스를 경찰에 제공하였다. 현재의 카폰과 비슷하다. 1973년에 마틴 쿠퍼 박사가 개발한 기술은 이를 셀룰러 방식의 텔레커뮤니케이션 서비스를 차 밖으로 끌어낸 것이며 10여 년 동안의 각고의 노력 끝에 모토로라는 1983년 최초의 상용 휴대 전화 다이나택(DynaTAC)을 발매하기에 이른다.출처 : 위키백과 - 휴대폰
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기상청에서 예보할 때 낙뢰를 어떤 원리로 알 수 있는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 기상청은 전국 21개 지점에 낙뢰감지센서(IMPACT) 7조 및 구름방전감지센서(LDAR Ⅱ) 17조를 설치하여 한반도와 주변 해상에서 발생하는 낙뢰현상을 관측하고 있습니다.출처 : 기상청
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공룡은 어떻게 사라진 것인가요? 진실이 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 공룡이 멸종한 이유는 여러가지 가설이 있습니다. 그중에 대표적인 것이 운석 충돌과 화산 폭발입니다. 운석충돌 또는 화산활동에 의해서 먼지가 하늘을 덮음으로 태양빛이 지구에 이르지 못하면서 식물이 자라지 못하고 초식동물의 먹이가 없어지고 그럼 육식동물도 먹이가 없어지면서 멸종했다는 가설입니다. 아직 정확히 확인 된 사항이 없어서 아직도 확인중입니다.
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높은 곳으로 올라갈수록 온도가 낮아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리가 온도가 올라가는 것은 대기중에 공기가 태양빛의 열에너지를 흡수해서 온도가 올라가는 것인데요. 지상으로 올라가면 대기 중에 공기가 희박해져서 열에너지 흡수가 적어져서 온도가 낮아 집니다. 또한, 지구 복사열도 지표에서 반사되어서 올라가는데 지표에서 높고 대기로 갈수록 다른 것들이 흡수해서 적어지는 이유도 있습니다.
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소화기 분말을 쏘는건 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 분말 소화기는 안에 있는 분말을 분사함을 인해서 산소를 차단해서 불을 끄는 방식입니다. 말씀 주신 안전핀을 빼면 발사되는 것입니다. 안전핀을 빼면 용기 내에 고압으로 분사제를 넣는 방식과 분사제와 별도 고압기체를 사용해서 약제를 밀어 내는 방식등이 있습니다. 둘다 안전핀을 빼면 재 사용이 어렵습니다.
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낮에 깊은 잠을 잘 수 없는 이유는 무엇 인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 대부분 사람들은 밤에 졸음을 느끼고 밤에 자야지 더 깊은 잠을 잔다고 합니다. 그 이유는 호르몬 때문입니다. 일반적으로 빛이 있을떄는 몸에서 수면을 조절하는 멜라토닌이 분비되지 않아서 잠이 오지 않는데요. 밤에는 빛이 없어서 멜라토닌에 의해서 잠이오는 것입니다. 이런 멜라토닌이 많이 분비 되면 더 깊은 잠에 잘수 있는데 낮에는 빛에 의해서 멜라토닌이 분비 되지 않아서 깊은 잠에 자기 어려운 것입니다.
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