답변 내역

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.롤러코스터는 과학적으로 이야기하자면 높은 곳에서 낮은 곳으로 물체가 이동하면서, 즉 그 위치에너지가 운동에너지로 바뀌면서 물체가 움직이며, 거꾸로 되어있어도 떨어지지 않고 원운동하는 원리를 이용한 것입니다. 하늘을 향해 공을 던졌을 때 최고점에서의 공은 그 높은 위치만큼 위치에 따른 에너지를 가지고 있다고 볼 수 있으며 반대로 운동에너지는 제로의 상태라고 볼 수 있습니다. 다시 공이 떨어질 때를 생각하면 높이가 낮아짐에 따라 위치에너지는 점점 감소하면서 떨어지는 속도가 빨라져 운동에너지는 증가하게 됩니다. 이는 구심력과 원심력이 작용하기 때문입니다. 즉 실이 매어져 회전하고 있는 물체는 원의 중심점에 구심력이라는 힘이 작용합니다. 또 이와 반대되는 힘으로 물체가 바깥쪽으로 튀어나가려고 하는 원심력이 작용하는데 이 두 힘은 평행을 이룹니다.롤러코스터에 탑승하고 있는 사람도 궤도 열차의 회전에 의해 회전하는 원바깥으로 밀려나는 힘을 받는데 이 힘이 거꾸로 된 상태에서도 밑으로 떨어지지 않게 해주는 것입니다. 이때 열차의 속도는 계산에 의해 규정된 속도이어야 하며 너무 늦게 돌면 떨어지게 되고, 또 빠르면 타고 있는 사람이 바깥쪽으로 향하는 힘이 너무 세 큰 중력을 받게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.흔히들 방사선과 방사능을 혼돈하여 생각하기 쉽습니다. 방사선은 방사성 물질이 내는 에너지 흐름이었다면, 방사능은 말 그대로 방사성 물질의 능력, 즉, 방사성 물질이 방사선을 내는 강도를 뜻한다. 방사선은 에너지의 흐름이기 때문에 눈에 보이지도 않으며, 냄새나 맛도 없습니다. 다량의 전리 방사선량은 혈구 생성을 감소시키고 소화관을 손상시켜 급성 질병을 유발할 수 있습니다. 또한, 매우 다량의 전리 방사선량은 심장과 혈관(심혈관계), 뇌, 피부를 손상시킬 수 있습니다. 다량 및 매우 다량의 선량으로 인한 방사선 손상을 조직 반응이라 부릅니다. 방사성 물질의 방사선 노출량 정도에 따라 다르기는 하지만 뇌 등 중추신경계 장애, 위나 대장 등의 소화관 출혈, 골수 등 조혈기관의 기능 저하가 나타날 수 있습니다. 이런 증상이 나타나면 사망할 가능성이 높은 것으로 알려져 있습니다. 만약 생존하게 되면 6~8주에 걸쳐서 회복기에 들어갈 수 있지만, 그렇다고 해도 안심할 수 없죠. 짧게는 10년에서 길게는 30년 뒤에 백혈병, 갑상선암, 유방암, 폐암, 피부암 등 각종 암이 생길 수 있기 때문입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.자동차는 결국 공기의 힘과 흐름을 다루는 학문을 적극 활용해서 디자인 할 수밖에 없는데, 그것이 바로 ‘공기 역학’입니다. 이 공기 역학이 적용되는 부분을 알아 보겠습니다. 주행 중인 자동차에 바람으로 인한 공기저항이 생기면서 저항력이 발생합니다. 쉽게 말하자면 ‘맞바람’이죠. 이 맞바람이 강해지면 비바람 치는 날 우산 쓰고 가기 힘든 느낌처럼, 자동차가 앞으로 나아가는데 큰 방해를 받게 됩니다. 때문에 자동차의 앞면은 최대한 바람과 맞닿는 면적을 최소화하는 디자인을 선택하게 되는데, 특히 보행자의 안전과 공기 저항을 고려하게 됩니다. 요즘 차량들의 앞면을 보면 둥그렇고 비교적 날렵한 모습인데, 이 부분이 공기 역학을 고려한 디자인이다. 이외에도 범퍼 에어덕트를 통해 바람의 흐름을 최대한 흘려보내 저항을 최소화하고 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.혈액은 액체 성분인 혈장과 세포 성분인 혈구로 구성되어 있습니다. 혈장은 모든 혈액 세포를 보유하고 있는 혈액의 옅은 노란색 액체 부분입니다. 전체 혈액의 절반 이상을 차지하며, 혈장은 물, 영양소, 미네랄, 약물 및 호르몬을 몸 전체로 이동시키는 데 도움이 됩니다. 혈구는 다시 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 이루어져 있습니다. 백혈구는 몸 밖에서 들어온 세균을 잡아먹는 식균 작용을 하며, 혈소판은 출혈이 있을 때 혈액을 응고시키는 초기 반응에 관계합니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.감기와 독감은 원인 바이러스가 다른 질병입니다. 감기는 코와 목 등 상기도가 리노바이러스, 아데노바이러스, 파라인플루엔자 바이러스 등에 감염되어 발생하는 질환입니다. 현재까지 알려진 감기 바이러스는 약 200여 종이 있습니다. 이와 달리 독감은 인플루엔자 바이러스 하나가 원인입니다. 약 10~40년을 주기로 전 세계적인 대유행을 일으키며 그 중간에 2~3년을 주기로 소유행을 일으키기도 하는데, 우리나라에서는 날씨가 춥고 건조한 10월부터 4월까지 발생률이 높습니다. 보통 일반적인 감기보다 증세가 심하여 피로감이 동반된 고열이 40℃이상, 약2-3일간 오르내리고, 심한 두통과 오한, 근육통을 호소하게 됩니다. 특히 목이 아파 어린 아이들의 경우에는 침을 많이 흘리고, 잘 먹지 못하며, 심하게 보채고, 잠을 잘 이루지 못하게 됩니다. 합병증으로는 폐렴이 가장 흔히 발생하고, 특히 소아나 만성 심폐 질환을 가진 노인 등에서 폐렴으로 사망하는 경우가 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전자는 영어로 electron으로 원자의 구성 요소 중 하나입니다. 원자핵의 (+)전하와 전자의 (-)전하가 균형을 이루고 있으며 전자는 원자핵을 돌고 있습니다. 전자는 원자핵에 비해 매우 가볍고 빠르게 이동합니다.원자는 영어로 Atom으로 물질을 구성하는 최소 단위입니다. 원자는 가운데 (+) 전하를 띠고 있는 원자핵을 중심으로, (-) 전하를 갖는 전자가 돌고 있는 구조를 하고 있습니다. 일반적으로는 핵의 (+)전하와 전자의 (-)전하량이 같아 중성을 이룬다. (참고로 핵은 중성자와 양성자로 구성된다.)원소는 영어로 Element로 원자번호에 따른 한 종류의 원자를 의미합니다. 혼동하기 쉬운 원소와 원자의 차이점을 간단히 설명하면, 입자의 종류를 의미하는 것은 원소, 입자 자체 개수를 의미하면 원자입니다.물을 예시로 설명하면 물은 수소 원자 2개와 산소원자 1개, 총 3개의 원자로 구성되어 있다. 하지만 물을 구성하는 입자의 종류는 수소 원자와 산소원자 두 가지이므로 두 가지 원소로 구성되어 있다고 할 수 있습니다.분자는 영어로 Molecule로 독립된 입자로 움직일 수 있는 원소(He, Ne) 또는 두 개 이상의 원자가 결합한 것을 의미합니다. 분자는 물질의 특성을 가지는 작은 입자로 H2O라는 물 분자를 생각하면 됩니다. 물분자는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개가 결합하여 우리가 잘 알고 있는 물이라는 특성을 가지게 된 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.Index of Refraction (줄여서 IOR, 굴절지수)는 빛이 한 매체에서 다른 매체로 전파될 때 얼마나 굽는지를 정확히 파악하는 데 사용할 수 있는 광학 측정 단위입니다. 재료의 굴절지수는 파장에 따라 다릅니다. 이것을 분산이라고 합니다. 프리즘과 무지개에 흰색 빛이 나뉘며 렌즈에는 색수차가 발생합니다. 불투명 한 매체의 굴절지수는 복소수이며, 실수 부는 굴절을 나타내지 만 허수 부는 흡수를 설명합니다. 굴절지수의 개념은 X 선에서 전파에 이르기까지 전자기 스펙트럼 전체에서 널리 사용됩니다. 그것은 빛 이외의 물결 현상 (예 : 소리)에도 사용될 수 있습니다. 이 경우 빛의 속도 대신 소리의 속도가 사용되고 진공 이외의 참조 매체가 선택되어야 합니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.찬물로 내린 커피, 즉 콜드 브루 커피에서 '브루 커피(Brew Coffee)'는 커피를 우려낸다는 의미합니다. 콜드 브루는 이름 그대로 차가운 물에 우려내는 방식으로 추출한 것입니다. 찬물에는 커피가 빠르게 우러나지 않기 때문에 점적식은 8시간 이상, 침출식은 12~24시간 이상의 긴 제조 시간이 걸리지만 한번 만들어 놓으면 드립이나 에스프레소 방식에 비해 보관 기간이 길고 시음이 용이하며 시간이 지날수록 풍미가 숙성되는 장점이 있습니다.찬물에 우려내는 특성 상 시중의 커피 전문점에서 판매하는 콜드 브루 커피는 따뜻한(hot) 커피 옵션은 거의 없고 아이스(ice) 커피만 가능한 경우가 많습니다. 물론 찬물에 우리고 나서 그걸 뜨거운 물에 넣으면 제조가 가능은 하니, 핫 커피가 불가능한 건 아닙니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.공기가 지구에 있는 가장 큰 이유는 지구의 중력때문입니다. 지구 중심에서 잡아당기는 중력이 대기가 지구의 대기권을 벗어나지 못하게 잡아당기는 것입니다. 또한, 높은 온도는 대기의 탈출을 용이하게 하지만, 지구의 온도는 높지도 낮지도 않은 편이라 대기가 안정적으로 지구에 머무를 수 있습니다. 마지막으로 대기의 탈출 속도입니다. 탈출속도는 대기가 행성을 벗어나기 위핸 최소 속도입니다. 이는 행성의 질량과 반지름과 관계됩니다. 지구의 탈출 속도는 11.2로 지구와 비슷하다는 화성이 5인 것을 본다면 지구형 행성 중 가장 높은 탈출 속도를 가지고 있습니다

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.오존은 무색의 독성 가스입니다. 자동차 배기가스에서 나오는 질소산화물과 탄화수소가 태양광선에 의해 광화학 산화반응하면 생성되며, 인체 건강에 해로운 영향을 미칩니다. 오존 농도가 일정기준 이상 높아질 경우, 호흡기나 눈이 자극을 받아 기침이 나고 눈이 따끔거립니다. 심할 경우 폐 기능 저하를 가져소는데, 특히 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환 등 호흡기질환이 있는 사람에서 폐 기능 저하, 기도과민성 증가, 기도염증 유발 등의 문제를 일으킵니다.