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윤달이 4년마다 한번 있는 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.윤달은 음력을 기준으로 3~4년에 한 번씩 한 달이 추가되는 것으로 달의 주기를 이용한 음력의 1년이 일반적으로 사용되는 1년(365일)과 차이가 있어서 보완하기 위한 것입니다. 음력에서 1년은 354일이라 통상적인 일수 365일과 11일 차이가 있습니다. 그래서 그 차이를 보완하기 위해서 2~3년에 한 번 음력에서 평년의 12개월에 1개월을 추가합니다. 이때 추가한 달을 윤달이라 합니다. 19년에 7개월의 윤달을 두는 19년 7윤법을 가장 많이 사용합니다. 그리고 윤년이란 것이 있습니다. 이는 양력에서 만들어지는 것입니다. 양력이 지구가 태양을 공전하는 주기를 기준으로 만들어졌는데 지구의 공전주기가 365.2422일로 통상적인 1년의 365일과 차이가 있습니다. 그 차이를 보완하기 위해서 4년에 한 번씩 365일+1일을 하여 1년을 366일로 만듭니다. 이 하루는 항상 2월에 붙이는데 2월 29일이 있는 해를 윤년이라 합니다. 4년에 한 번씩 생일이라는 친구분은 윤달이 아니라 윤년에 생일이 아닐까 생각됩니다. 윤달에 생일인 사람은 19년에 7번 생일이 오기 때문에 생일 챙기는 것이 골치 아파져 양력으로 챙기는 것이 더 많을것 같습니다.
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화학
23.08.03
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설탕을 녹여 만드는 솜사탕은 왜 딱딱하지 않고, 부직포의 느낌이 나는 건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.설탕을 솜사탕으로 만들 때 열을 가해 액체로 만들고 그것을 빠른 회전력으로 주변으로 흩날리게 만듭니다. 이때 액체 덩어리로 날리는 것이 아니라 매우 가는 실처럼 날리게 됩니다. 솜사탕을 만드는 기계의 가장자리에 벽을 만들어 날리는 다른 곳으로 흩어지지 않게 해두고 막대기로 감아서 모아주는 것입니다. 이때 만들어지는 설탕실(편의상 실이라 표현하겠습니다)은 한가닥으로 길게 생겨나는 것이 아니라 솜처럼 불규칙적으로 퍼지면서 생성되는 것입니다. 그렇게 퍼져서 날리는 것을 막대에 대충 감아내면서 실과 실 사이에 공기층이 많이 생겨나서 솜처럼 폭신한 형태가 됩니다. 막대에 모을 때 손이나 도구로 힘줘서 눌러 모았다면 폭신함이 줄고 누르는 힘에 따라서 단단하게 뭉칠 수도 있는 것입니다. 정리하자면 녹인 설탕을 원심력을 이용해서 가늘고 수많은 가닥의 실이나 솜처럼 흩어지게 만들고, 그 상태로 굳어진 것을 대충 걸어내듯이 모아서 그 사이사이에 빈 공간이 생겨 폭신한 것입니다.
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화학
23.08.03
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아파트 등에 철근을 넣었는지 확인하는 방법은?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.구조안전진단 장비 중에 철근 탐사기라는 것이 있습니다. 벽체에 가져다 대고 작동시키면 철근의 위치를 파악할 수 있습니다. 자기 감응방식과 전자파 레이더방식이 있습니다. 철근의 위치와 직경, 피복 깊이를 추정해주는 장비입니다. 자기 감응방식은 전자기유도를 통해서 측정하는 방식이며, 전자파 레이더 방식은 전자파를 방사해 그 전자파가 콘크리트와 전기적 성질이 다른 물질, 예를 들어 철근이나 공동 등의 반사물체로부터 반사되어 다시 측정기에 수신되는 정보를 통해서 측정합니다.만약 기존 도면이 있다면 추정치와 도면 내용을 비교해서 문제의 유무를 확인할 수 있습니다. 문제가 있는 것이 확인된다면 후속 조치가 이어집니다.구조안전진단에는 철근의 부식측정도 있으며, 콘크리트에 대한 여러가지 측정도 있습니다. 구조에 영향을 줄 수 있는 여러 요인을 조사하여 안전진단이 이루어집니다.
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토목공학
23.07.31
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인간의 진화는 계속되고 있는 것인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.우선 많은 사람들이 잘못 이해하고 있는 것이 있습니다. 찰스 다윈이 얘기한 진화론은 원래 진화라는 말을 사용하지 않았습니다. 원래 찰스다윈의 종의 기원이라는 책의 초기본에는 descent with modification(변화를 동반한 계통) 라고 썼습니다. 진화라는 단어를 사용하게 되면 사람들이 진보를 뜻하는 것으로 받아들일 수 있기 때문입니다. evolution(진화)은 하버트 스펜서라는 영국 철학자에 의해 쓰였던(유행했던) 단어로 인종적 우월함을 가리기 위해서 사용되어서 사람들에게 오해를 불러일으킬 수 있는 단어이기 때문입니다. 진화론은 환경에 따라 진보할 수도 있고, 퇴보할 수도 있습니다. 퇴보한 것처럼 보여도 그 환경에서는 우월한 형태일 수도 있다는 것입니다. 찰스 다윈이 진화론을 주장했을 때 비난을 받은 것은 그 시대가 창조론이 매우 당연하다는 분위기였다는 것이 크다고 봅니다. 다윈의 수집 정보를 살펴보면 매우 합리적인 연구(추정)결과입니다. 과학에 100% 정답은 없을 수 있고, 언제든 더 확실한 결과가 있다면 뒤집힐 수 있는 것입니다. 그럼에도 다윈의 진화론은 대단한 연구 결과인 것입니다. (물론 생물학에는 진화론 만으로도 설명이 안되는 부분이 많습니다. 진화론은 종의 기원에 대한 일부분일 수 있는 추론입니다.)진화는 생물이 환경에 맞춰 유리한 형태로 변이가 생겨난다는 것이 더 맞을 것 같습니다. 예를 들어 낙타의 속눈썹이 매우 긴 것이 사막의 모래가 눈에 들어가는 것을 막기 위한 진화라 추정하는 것이 설득력 있는 내용이라는 것입니다. 같은 종의 새나 벌레 등이 서로 다른 환경에서 차이를 보이는 것 또한 각각의 환경에 맞게 변이된 것입니다. 인간 또한 그럴 것입니다. 각자가 살고 있는 환경에 맞춰서 유리한 형태를 이루고 있을 겁니다. 어떤 형태의 진화일지 차이를 찾으려면 깊은 연구가 있어야 하겠지만 행동의 진화일 수도 있고, 형태의 진화일 수도 있습니다. 그리고 인간은 다른 동물에 비해서 환경적응력이 뛰어나고 도구의 사용이 뛰어나기 때문에 인체 외적인 부분으로 보완해왔던 것도 있습니다. 그래서 변화의 차이가 잘 안 보일 수도 있습니다. 인간이 도시를 이루고 살아가면서 더더욱 예전과 차이가 적을 수도 있습니다. 그럼에도 현재 환경에 맞게 진화한 부분들이 있을 것입니다. 아주 오래전 지금의 인간과 비교하거나 전혀 다른 환경에서 살아가고 있는 인간을 비교하면 차이가 발견될 수도 있습니다. 그것이 진화라고 할 정도인지는 모르겠습니다. 그리고 변수도 있습니다. 2018년 시베리아에서 발견된 데니소바인(디에니소바인)의 유전체를 분석한 결과, 이 인간이 호모사피엔스와 네안데르탈인과의 유전자 정보가 나오면서 혼혈을 통한 유전적 다양성이 형성될 수 있다는 결과가 나왔습니다. 고인류의 정보이기 때문에 현대에서는 어떤지는 알 수 없긴 합니다. 현대 인류의 진화는 쉽게 얘기할 수 없을 것 같습니다. 그만큼 진화라고 할 수 있을 정도의 차이를 찾지 못한 것이 아닐까 생각됩니다. 그리고 아직도 풀리지 않은 내용도 많습니다. 아직 어떤 부분이 진화한 것이다라고 명확하게 얘기할 수 있는 부분이 없거나 연구 결과가 나오지 않아 속시원하게 얘기할 수 없을 것 같습니다. 그저 추측할 수 밖에 없습니다.끝으로 그 동안에 알고 있던 유인원에서 인간으로 점차 진화한 것이라 표현한 그림은 잊으셨으면 좋겠습니다. 일단 그런 그림은 잘못된 것입니다. 각 단계가 다른 종이라는게 현대에서는 더 설득력 있는 연구입니다.
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생물·생명
23.07.28
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제습기와 에어콘을 같이 트는것도 괜찮나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.초기에 습도가 빨리 내려가면서 쾌적하고 시원하게 느낄 수 있습니다. 하지만 두 제품의 원리를 생각한다면 에어컨만 가동해도 될 것으로 보입니다. 에어컨은 냉매가 차있는 압축기에서 코일을 냉각시켜서 공기중에 열을 빼앗아서 차가워진 공기를 다시 실내로 보내는 것입니다. 그 과정에서 공기 중에 수증기가 압축기 코일에 결로로 맺혀서 공기중 습도를 낮춰줍니다. 제습기도 같은 원리입니다. 하지만 에어컨과 달리 응축기(가열기)가 일체형으로 되어 있기 때문에 차가운 공기가 아니라 따뜻한 공기를 내보냅니다. 그러면 에어컨은 제습기에서 나온 따뜻한 공기를 다시 냉각시켜야 하기 때문에 에어컨의 가동률을 높이게 될 것 같습니다. 요즘 출시되는 에어컨은 인버터방식으로 적정온도가 맞춰지면 온도를 유지하면서 모터 속도를 조절하여 전력 효율을 높여주는데 계속해서 따뜻한 공기가 발생하고 있으면 그 효과가 줄어들 것입니다. 컨버터식이라면 항상 같은 전력을 소모하기 때문에 전력 사용에는 영향이 없을 것 같습니다. 하지만 제습기의 전력소비량도 적은 것이 아니기 때문에 이미 제습효과가 있는 에어컨과 동시에 가동할 필요는 없을 것 같습니다. 습도가 너무 높아 불쾌하다면 잠시만 가동하여 빠르게 습도를 낮추는 정도로만 사용할 것을 권장합니다.
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기계공학
23.07.28
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제습기 사용이 버려야되는 물은?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.마시면 큰일납니다. 제습기에 모이는 물은 공기 중에 미세먼지나 각종 균들이 섞여 있습니다. 그리고 제습기 구조상 내부를 세척하고 살균하기 힘듭니다. 그렇기 때문에 결로가 맺히는 압축기 코일에 곰팡이균이나 그 외에 여러 균이 있을 가능성도 있습니다. 겉보기에는 깨끗해 보이지만 오염된 물입니다.
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화학
23.07.27
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서울에서 빠질 때 고속도로가 막히는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.해당 구간을 포함하여 대부분의 고속도로에서 교통사고, 병목현상, 도로공사, 고장차량 등이 없는데도 정체가 생기는 것은 유령정체일 가능성이 높습니다. 유령정체의 이유는 다음과 같습니다. 모든 차들이 급제동 없이 잘 가고 있으면 문제가 없는데, 앞서 가던 차 중에 한대가 갑작스러운 차선 변경이나 여러가지 이유로 감속을 하게 된다면 뒤에 오던 차는 그 보다 더 긴시간 동안(단 1초라도 더 길게) 급격하게 속도를 줄입니다. 또 그 위에 오던 차는 더 긴시간 동안 더 급감속을 합니다. 그런 것이 줄줄이 이어지면서 후속 차량들의 정체로 이어지는 것입니다. 그런 현상은 휴게소 진입부에서도 나타날 수 있는데 교통량이 많은 곳일수록 더 심하게 나타날 수 있습니다. 휴게소를 이용할 차들이 다들 가장 우측차로에 순서대로 간다면 해당 차로만 정체될 수 있겠지만 실제로 그렇지 않습니다. 해당 차로 좌측 차로를 통해서 앞으로 가서 끼어들기 하려는 차들도 있고, 상위 차로에서 가던 차가 갑작스럽게 휴게소를 이용하려고 감속하며 무리한 차로변경을 하는 경우가 있습니다. 그렇게 되면 사고발생이나 정체가 심해질 수 밖에 없습니다. 이러한 문제를 조금이라도 해소하고자 지정차로 단속을 더욱 강화하겠다고 하는 것입니다. 이미 외국에서는 우리나라에 비해 강하게 처벌하는 나라가 많습니다. 모든 운전자들이 상식적으로 운전하면 줄일 수 있는 문제이지만 개개인의 욕심이나 몰상식 때문에 쉽지 않습니다.
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토목공학
23.07.27
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제습기는 어떤식으로 공기중의 수분을 제거하나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.제습기는 냉각식과 흡착식이 있는데 대부분 냉각식 제습기입니다. 원리 설명은 냉각식 기준으로 하겠습니다. 냉각식 제습기는 에어컨의 실내기와 실외기가 일체형으로 만들어졌다고 생각할 수도 있습니다. 그렇기 때문에 에어컨을 함께 언급하겠습니다.제습기는 통풍구를 통해서 수증기를 포함하고 있는 공기를 흡입합니다. 그 공기는 내부에 있는 증발기를 통과하는데 증발기는 공기보다 훨씬 낮은 온도의 냉매를 통해서 차가워진 상태입니다. 수증기를 머금은 공기가 차가운 공기나 물체 등에 닿으면 이슬점에 도달하여 수증기를 물방울 형태로 내보냅니다. 이것이 결로현상입니다. 제습기와 에어컨은 결로현상을 이용해 습도를 낮춰주는 것입니다. 결로현상으로 맺힌 물방울이 증발기 코일 아래로 흘러서 물 저장소로 모이는 것입니다. 제품에 따라서 물이 흘러가는 길목에 배출호스를 연결하여 제품 외부로 바로 배출할 수 있는 것도 있습니다. 배출수 호스를 통해서 결로를 배출하는 방식은 에어컨과 같습니다. 에어컨은 별도의 수조가 없이 배출수를 바로 배출합니다. 수증기를 내보내고 건조해진 공기는 실내로 방출되기 전에 응축기 코일울 통과하면서 재가열 됩니다. 그렇게 공기가 배출될 경우 실내 공기를 차갑게 만들지 않고 오히려 데워진 공기가 포화수증기량이 높아진 상태이기 때문에 실내의 수증기를 더 머금고 제습기로 들어갈 수 있습니다. 에어컨과 제습기의 차이는 응축기가 제품과 일체형이냐, 분리형이냐 입니다. 에어컨은 실외기에 응축기가 있기 때문에 압축기를 지나서 차가워진 공기를 실내로 배출하는 것으로 냉방효과를 내는것입니다. 제습기는 응축기가 제품 안에 있어서 그 발열로 인해 데워진 공기를 내보내는 것입니다. 그래서 응축기를 발열기나 가열기라고도 표현합니다. 장마철에 습하고 더운 공기를 시원하게 만들면서 습도를 낮추고자 하면 에어컨을 작동시키는 것이 효율적일 수 있습니다. 에어컨을 통해서 제습을 할 때 냉방기능을 사용하는 것으로도 가능하기 때문에 굳이 제습기능으로 작동하지 않아도 될 것으로 생각됩니다.
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화학
23.07.27
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일본과 우리나라의 시차가 같은 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.우리나라와 일본의 시차는 30분 정도 입니다. 우리나라의 중앙자오선은 동경 127.5도이며, 일본은 동경을 기준으로 표준자오선이 동경 135도입니다. 이는 30분 정도의 시차가 발생합니다. 그런데 왜 현재는 일본의 표준시를 따르는 것인지 의문이 들 것입니다. 우리나라는 1908년 4월 1일부터 표준자오선을 정하여 표준시를 사용했습니다. 하지만 일제강점기 때 통치의 편의를 위해서 표준자오선을 135도로 바꿨습니다. 한때(1954년 3월 21일) 표준자오선을 동경 127.5도로 원상회복했었지만 1961년 5.16 군사쿠데타가 일어나면서 군인들이 주축이된 국가재건최고회의는 그 해 8월 10일을 기해 우리나라의 표준자오선을 다시 동경 135도로 변경했습니다. 이는 한반도에 전쟁이 발생할 경우 일본에 주둔한 미군이 참전해야 하는데 한국과 일본의 시간이 다르면 전쟁 수행에 문제가 생길 수 있다는 이유 때문이었습니다. 우리나라에서는 계속해서 동경 135도의 표준자오선을 유지하고 있으며, 북한은 광복 70주년을 맞는 해에 표준시를 이전 기준에 맞춰 30분 늦춰 사용하는것으로 변경하였습니다.우리나라의 표준시도 일제의 잔재로 볼 수 있습니다.
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지구과학·천문우주
23.07.26
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새가 투명 방음벽에 부딪치는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.맞습니다. 투명해서 건너편이 잘 보이는 벽으로 막혀 있을 때 새는 아무 것도 없는 허공이라 판단해서 평상시대로 날아가다가 부딪힙니다. 새가 시력은 좋지만 눈이 양옆으로 위치해서 포식자를 빨리 포착하는 것은 유리하지만 앞 쪽을 주의 깊게 볼 수 있는 형태는 아닙니다. 그렇다보니 투명 벽체를 확실하게 구분하지 못합니다. 그래서 새모양 시트지도 부착하는데 그 정도로는 실효성이 없습니다. 그리고 새들은 창문에 반사되는 하늘을 향해서도 날아가는 경우가 많습니다. 새가 보기에는 그냥 하늘로 보이기 때문에 그런일이 생겨나는 것입니다. 투명 방음벽이나 건물의 유리창에 새가 부딪히는 것을 막으려면 불투명 테이프 등을 촘촘하게 부착하여야 합니다. 새들은 폭 10cm,높이 5cm 미만의 공간은 통과하지 않기 때문에 그 정도로 촘촘하게 부착되어야 됩니다. 실제 국립생태원 건물의 대형 유리창에 자외선 반사 테이프를 촘촘하게 부착한 이후 새들의 충돌사고가 없어졌다는 결과도 있습니다. 인간이 보기 좋게 만들려고 한 행동으로 인해 생태계에 이런 문제를 불러 일으키게 되었지만 법적으로 규제하지 않은 한 해결이 쉽지 않을 것으로 생각됩니다.
학문 /
생물·생명
23.07.26
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