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왜 차만타면 졸릴까요? 정말 차타고 10분만 있으면 스르르 되는 원인이?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.이상하게 전혀 졸리지 않았는데, 차만 타면 꾸벅꾸벅 졸아본 적이 있을 것이다. 버스·택시·지하철 등 차종을 가리지 않고 나타나는 현상이다. 왜 그런 걸까?크게 진동, 멀미, 이산화탄소, 세 가지 이유를 꼽을 수 있다. 차를 타면 잔잔한 진동이 느껴지곤 한다. 이렇게 일정하고 단조로운 진동은 뇌를 졸리게 한다. 아이를 재울 때 천천히 흔들어주면, 아이가 더 빨리 잠드는 것과 같은 원리다. 우리 뇌는 무해하고 일정한 자극을 느끼면 쓸데없는 정보라 판단하고 에너지를 쓰지 않으려 애쓴다. 뇌가 감각을 무시하면 되레 잠이 오게 된다.
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토목공학
22.12.19
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콜라에 멘토스를 넣으면 터지는 현상은 왜그런가여?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.멘토스 겉면인 아라비아검이 계면활성제 역할을 하면서 콜라의 표면장력을 약하게 해서 콜라가 솟구쳐 오르는 현상입니다.
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화학
22.12.19
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비누는 어떻게 바이러스를 죽이나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.계면활성제는 물과 기름처럼 섞이지 않은 서로 다른 성질의 경계면에서 활동할 수 있는 분자를 뜻한다. 이 특성으로 코로나 바이러스의 지방층에도 잘 달라붙고, 물 분자를 좋아하는 '친수성' 때문에 비누거품을 제거할 때는 사멸한 바이러스가 물에 잘 씻겨 내려가게 한다.
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생물·생명
22.12.19
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지금 추운 이유가 제트기류 때문이라고도 하는데?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.제트 기류는 하늘 위의 공기 흐름이며, 바다의 해류처럼 하늘에도 공기가 흐르고 있다. 대류권의 상부 또는 성층권의 하부 영역에 좁고 수평으로 부는 강한 공기의 흐름을 제트 기류(Jet Stream)라고 한다. 제트 기류는 지상 9,000~1만m 높이에서 불고 풍속은 보통 100~250㎞/h 정도 되지만 최대 500㎞/h에 이르기도 한다. 만일 제트 기류가 없다면 지구의 대기가 제대로 섞이지 않아지구의 온도는 부분적으로 정상적이지 못할 것이다.현재 대한항공을 이용하는 경우 인천~LA 구간의 비행시간은 10시간 35분이 소요되고, LA~인천은 13시간 10분으로 약 2시간 이상 차이가 난다. 이렇게 같은 구간을 왕복하더라도 오고 가는 방향에 따라 차이가 나는 것은 태평양 북반구 지역의 서쪽에서 동쪽으로 부는 제트 기류의 영향 때문이다.공교롭게도 이 제트 기류는 항공기가 길로 이용하는 3만~4만 피트(약 9.144~12.192㎞) 사이에서 흐르기 때문에 항공기가 비행할 때 가급적이면 이 제트 기류를 많이 활용하는 편이다. 미주행 항공편은 이 제트 기류를 십분 활용하여 미국으로 가고, 한국으로 돌아올 때는 제트 기류를 피해 항로를 북쪽으로 이동해서 북극 항로를 이용하는 편이다. 갈 때는 뒤에서 바람(제트 기류)이 밀어 주므로 비행시간을 평균 1~2시간 이상 단축할 수 있고, 연료도 덜 들이고 빠른 시간 안에 도착할 수 있다. 물론 갈 때와 올 때의 항로의 연장 차이도 있을 수 있지만 그보다는 제트 기류의 영향 때문에 오가는 시간에 차이가 발생한다는 게 더 정확한 분석이다.제트 기류의 특징을 보면 ① 중위도 지방의 고도 약 9~10㎞ 상부 대기권(권계면)에 존재하고, ② 북반구를 기준으로 서쪽에서 동쪽으로 흐르는 기류이며, ③ 속도는 계절에 따라 다르지만 시속 100~200㎞에 이를 정도로 매우 빠르고, ④ 기류의 경로 모양은 계곡의 하천이나 뱀처럼 흐르는 형태이고, ⑤ 북반구에서 겨울철에는 북위 35°에 위치하며 여름철에는 북위 50° 부근에서 형성된다.
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지구과학·천문우주
22.12.19
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성대의 어떤 원리로 말을 할 수 있는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다. 배를 이용해 마신 숨을 (복식호흡)내뱉을 때,배가 밀어주는 호흡 에 의해성대가 떠밀리면서자연스럽게 진동해야 하죠!하지만 느낌을 살리기 위해? 또는 이렇게 부르는게 더 듣기 좋은것 같아서?많은 이유들로 소리를 부드럽게 내는 그 습관이 바로! 성대가 호흡을 놓치게 만들고,숨이 딸리게 만들고,선명한 소리를 내지 못하게 방해합니다.
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전기·전자
22.12.19
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은하수는 별들의 집합소인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.천구에서 보면 북쪽으로는 카시오페이아자리에서 남쪽으로 남십자자리의 범위를 감싸고 있다. 궁수자리에서 시작하면 서쪽으로 전갈자리, 제단자리, 직각자자리, 남쪽삼각형자리, 컴퍼스자리, 센타우루스자리, 파리자리, 남십자자리, 용골자리, 돛자리, 고물자리, 큰개자리, 외뿔소자리, 오리온자리, 쌍둥이자리, 황소자리, 마차부자리, 페르세우스자리, 안드로메다자리, 카시오페이아자리, 세페우스자리, 도마뱀자리, 백조자리, 여우자리, 화살자리, 독수리자리, 뱀주인자리, 방패자리를 지난다.은하수가 천구의 북반구와 남반구 별자리를 골고루 가로지른다는 것은 태양이 은하면에 가까이 있으면서 우리은하의 중심에서 가장자리의 중간쯤에 위치한다는 사실을 의미한다.
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지구과학·천문우주
22.12.19
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에어컨의 냉방과 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.에어컨의 기본적인 원리는 한마디로 기화열에 의한 냉각 1) 이다. 액체가 기체로 기화할 때는 열을 흡수하고 기체가 액체로 응축할 때는 열을 방출한다. 기화할 때 흡수하는 열이 기화열이다. 에어컨은 압축기로 압력을 크게 변화시켜 기체 상태였던 냉각제를 액체로 응축한 후 압력을 낮춰서 증발기 안에서 액체 상태의 냉각제가 다시 증기로 기화할 때 열을 빼앗아 주위의 온도를 낮춘다. 에어컨과 냉장고에 의한 냉각은 많은 기화열을 효율적으로 얻을 수 있는 간단한 냉각 사이클을 통해 이루어진다. 열은 원래 높은 온도에서 낮은 온도로 이동하지만 에어컨의 냉각 사이클을 통해서 반대 방향인 낮은 온도의 실내에서 높은 온도의 실외로 옮겨간다. 실내기에서는 찬 바람이 나오고 실외기에서는 더운 바람이 나온다. 냉장고도 마찬가지로 열이 낮은 온도의 기기 안에서 높은 온도의 기기 밖으로 옮겨간다.
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전기·전자
22.12.19
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지구의 자전 속도 관련 질문드립니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구가 23.5도 기울어진 자전축을 중심으로 하루에 한 바퀴씩 시계반대 방향으로 도는 것을 '지구의 자전(自轉·Earth Rotation)'이라고 합니다.지구뿐 아니라 태양계의 모든 행성은 자전과 공전을 한다고 합니다. 태양계의 행성 중 금성만이 시계방향으로 자전을 하고, 나머지 행성은 시계반대 방향으로 자전한다고 합니다.그렇다면 별들의 자전은 왜 일어나는 것일까요? 가장 유력한 학설은 별이 생성될 당시 가졌던 운동에너지가 관성으로 작용한다는 설입니다.지구를 비롯한 별들은 수많은 입자들이 우주 공간에서 서로 뭉치면서 형성된 결과물입니다. 이 입자들이 뭉칠 때는 소용돌이 치는 형태로, 시계반대 방향으로 빙글빙글 돌면서 만유인력에 의해 서로 뭉쳐 마침내 하나의 별이 됩니다. 별이 되고난 뒤에도 빙글빙글 돌던 운동에너지가 관성의 법칙에 의해 계속 돌게 된다는 주장이지요.처음에 입자들이 뭉치기 시작할 때는 회전속도가 느리지만 입자들이 뭉치는 과정에서 운동량 보존의 법칙이 작용해 회전속도가 점차 빨라지게 됩니다. 이렇게 회전속도가 빨라졌지만 지구라는 별에 '달'이라는 위성이 생기면서 자전속도가 조금씩 느려지기 시작합니다.점차 느려지기 시작한 자전의 속도는 얼마나 될까요? 지구의 자전속도를 구하기 위해서는 지구의 둘레를 24시간에 한 바퀴 돌기 때문에 둘레의 길이를 24시간으로 나누면 됩니다. 정확하게 24시간에 약간 못미치는 23.934시간이라고 합니다. 1시간에 15도만큼, 초당 0.0041도만큼 방향을 틀고 있는 것이지요.자전속도는 각 위도에 따라 다른데 적도면의 경우 반지름이 6400㎞ 정도이므로 2x3.14x6400/24=1675㎞/h가 됩니다. 1초에 465m를 이동한다는 말입니다. 우리나라의 경우 위도 37도에 해당하는데 이 부분의 둘레는 5111㎞ 정도입니다. 따라서 자전속도는 1337㎞/h가 되지요. 초속 371m니까 실로 엄청난 속도입니다.보통 항공기의 속도가 시속 900~1000㎞로 비행하는 것과 비교하면 지구의 자전 속도는 일반 항공기보다 훨씬 빠르게 돌고 있는 것입니다. 반면, 남극이나 북극같은 극지방의 경우는 자전축 그 자체이기 때문에 자전속도는 0입니다.이런 지구의 자전속도는 달의 인력 때문에 점차 느려지고 있습니다. 1960년대 미국의 고생물학자 존 웰스는 고생대 산호 화석을 연구하다가 고생대 산호 화석의 1년에 해당하는 성장선(나이테)의 개수가 현재의 산호보다 너무 많다는 사실을 알게됩니다. 현대로 올수록 성장선의 개수가 계속 줄어들어 하루의 길이가 점점 길어졌다는 사실을 발견한 것이지요.영국 더램대와 항해력 연구소의 연구팀은 2016년말 3000년 동안의 천문 기록을 분석해 100년에 0.002초씩 하루가 길어지고 있다고 주장했습니다. 이런 연구들을 통해 지구가 처음 생성될 당시에는 하루의 길이가 고작 6시간 정도였고, 4억년 전의 하루는 22시간 정도였다는 놀라운 사실을 알게 됩니다.이런 식으로 지구의 하루 길이는 10만 년에 2초 정도씩 늘어나고 있는데 이 계산대로라면 1억7500만년 뒤 지구의 하루는 25시간이 됩니다. 지금보다 1시간 늘어나는 것이지요.
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지구과학·천문우주
22.12.19
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우주에서 가장 큰행성은 태양맞나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.태양은 태양계에서 가장 큰 행성이지만, 우주에서는 태양보다 질량과 크기가 크고 온도가 높은 행성들이 있습니다.
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지구과학·천문우주
22.12.19
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비행기가 번개에 맞으면 추락하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.비행기 동체는 전기가 잘 흐르는 금속으로 제작되었습니다. 번개를 맞더라도 전기를 외부로 흘려보내게 됩니다. 내부는 절연물체로 되어 있어서 안전합니다.
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지구과학·천문우주
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