안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 평소에궁금한사항인데 산에서는 메아리가들리는이유가 궁금해요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.산에서 야호를 외치면 메아리가 들리는 이유는 소리가 반사되기 때문입니다. 소리는 공기 중의 진동으로 전달되며, 물체에 부딪히면 일부가 반사됩니다. 산은 높은 지형이기 때문에, 소리가 산에 부딪혀 반사되어 우리 귀에 다시 들리는 것입니다.메아리의 크기와 음질은 소리의 크기, 반사되는 물체의 크기, 반사되는 거리에 따라 달라집니다. 소리가 클수록, 반사되는 물체가 클수록, 반사되는 거리가 짧을수록 메아리가 더 크게 들립니다. 또한, 소리가 높은 음을 낼수록, 반사되는 물체가 매끄러울수록 메아리의 음질이 좋아집니다.
지구과학·천문우주
Q. 로켓의 고체연료 발사체의 원리느누무넛인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.고체연료 발사체는 고체연료를 연소하여 추진력을 얻는 발사체입니다. 고체연료는 액체연료에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.구조가 간단하고 안정적이다. 고체연료는 액체연료와 달리 연소실 내부에 고체 상태로 저장되어 있기 때문에, 액체연료처럼 펌프나 연료탱크가 필요하지 않습니다. 또한, 연소가 시작되면 제어하기 어렵다는 단점이 있는 액체연료와 달리, 고체연료는 연소가 시작되면 일정한 속도로 연소되기 때문에 안정적입니다.발사 준비가 빠르다. 고체연료는 액체연료처럼 연료를 주입하거나 가압할 필요가 없기 때문에, 발사 준비가 빠릅니다.가격이 저렴하다. 고체연료는 액체연료에 비해 원료 비용이 저렴합니다.이러한 장점들로 인해 고체연료 발사체는 군사 목적의 미사일이나, 소형 위성 발사체 등에 주로 사용됩니다.고체연료 발사체의 원리는 다음과 같습니다.고체연료는 연소실 내부에 고체 상태로 저장됩니다.점화 장치에 의해 점화되면, 고체연료가 연소하기 시작합니다.연소에 의해 발생한 가스는 노즐을 통해 고속으로 배출됩니다.배출된 가스의 반작용으로 인해 발사체는 가속됩니다.
전기·전자
Q. 사무실 문이나 벽을 잡으면 정전기가 너무심합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.정전기는 건조한 환경에서 발생하기 쉽습니다. 따라서 실내 습도를 50-60%로 유지하는 것이 가장 효과적인 정전기 방지 방법입니다. 에어컨이나 가습기를 사용하거나, 창문을 열어 환기를 시키는 것이 도움이 됩니다.또한, 피부와 모발을 촉촉하게 유지하는 것도 좋습니다. 핸드크림이나 바디로션을 자주 사용하고, 머리를 빗을 때는 나무빗을 사용하면 정전기를 줄일 수 있습니다.이외에도 다음과 같은 방법으로 정전기를 방지할 수 있습니다.옷을 입기 전에 옷 사이에 신문지를 넣어두거나, 분무기로 물을 뿌려주세요.옷을 세탁할 때 정전기를 방지할 수 있는 섬유유연제를 사용하세요.정전기 방지 스프레이를 사용해보세요.사물에 손을 댈 때는 먼저 손톱으로 살짝 노크하여 정전기를 방출하세요.양말을 먼저 벗은 다음, 신발을 신으세요.
화학
Q. 탄산과 얼음이 만나면 거품이 많이 나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.탄산음료는 탄산가스(이산화탄소)가 녹아있는 액체입니다. 탄산가스는 액체에 녹아 있을 때, 액체 분자들과 결합하여 탄산수소 이온(HCO₃⁻)을 형성합니다.탄산음료를 개봉하면, 액체 내의 탄산가스가 기체 상태로 빠져나옵니다. 이때, 탄산수소 이온은 다시 탄산가스와 물이 되는데, 이때 발생하는 거품이 바로 탄산음료의 거품입니다.얼음이 담긴 컵에 탄산을 부으면, 얼음의 표면이 거친 부분이 탄산가스의 빠져나가는 경로를 제공합니다. 따라서, 탄산가스가 빠져나가면서 거품이 더욱 많이 생기게 됩니다.구체적으로, 얼음의 표면에는 눈에 보이지 않는 돌기가 많아 탄산음료가 얼음에 닿으면 거품이 더 많이 만들어집니다. 얼음 틈이 거품을 만드는 자극체가 되는 거예요.또한, 얼음은 액체의 온도를 낮춥니다. 액체의 온도가 낮아지면, 탄산가스가 녹아 있는 용해도가 감소합니다. 따라서, 얼음이 담긴 컵에 탄산을 부으면, 탄산가스가 더 쉽게 기체 상태로 빠져나가면서 거품이 많이 생기게 됩니다.따라서, 얼음이 담긴 컵에 탄산을 부으면 거품이 많이 나는 이유는 다음과 같습니다.얼음의 표면이 거친 부분이 탄산가스의 빠져나가는 경로를 제공합니다.얼음은 액체의 온도를 낮추어, 탄산가스가 녹아 있는 용해도를 감소시킵니다.이러한 원리로, 얼음이 담긴 컵에 탄산을 부으면 거품이 굉장히 많이 나는 것을 볼 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 은하계에 있는 천체들은 결국에는 은하 중심에 있는 블랙홀로 빨려 들어가나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.은하계의 중심에 있는 블랙홀은 매우 강력한 중력을 가지고 있기 때문에, 주변의 천체들을 끌어당깁니다. 따라서, 시간이 오래 지나면 은하계에 있는 천체들은 대부분 블랙홀로 빨려 들어가게 될 가능성이 있습니다.그러나, 모든 천체가 블랙홀로 빨려 들어가는 것은 아닙니다. 은하계의 중심에는 블랙홀의 주변을 공전하는 천체들도 존재합니다. 이러한 천체들은 블랙홀의 중력에 의해 끌어당겨지지만, 블랙홀의 중심에 너무 가까이 다가가지 않고, 공전을 유지할 수 있습니다.또한, 은하계의 중심에는 블랙홀을 둘러싸고 있는 성운(nebula)이 존재합니다. 이러한 성운은 블랙홀의 중력에 의해 끌어당겨지지만, 블랙홀의 중심에 닿기 전에 붕괴되어, 블랙홀로 빨려 들어가지 않습니다.따라서, 시간이 오래 지나면 은하계에 있는 천체들은 대부분 블랙홀로 빨려 들어가게 될 가능성이 있지만, 모든 천체가 블랙홀로 빨려 들어가는 것은 아닙니다.구체적으로, 은하계의 중심 블랙홀로 빨려 들어가는 천체의 비율은 다음과 같은 요인에 따라 결정됩니다.블랙홀의 질량: 블랙홀의 질량이 클수록 주변의 천체들을 더 강하게 끌어당기기 때문에, 빨려 들어가는 천체의 비율이 높아집니다.은하계의 구조: 은하계의 구조가 불규칙할수록, 블랙홀의 중력에 의해 끌려들어가는 천체의 비율이 높아집니다.블랙홀 주변의 성운: 블랙홀 주변에 성운이 존재할수록, 블랙홀로 빨려 들어가는 천체의 비율이 낮아집니다.현재까지의 연구 결과에 따르면, 은하계의 중심 블랙홀로 빨려 들어가는 천체의 비율은 약 10% 정도인 것으로 추정됩니다. 즉, 은하계에 있는 천체의 90%는 블랙홀로 빨려 들어가지 않고, 계속해서 은하계에서 공전할 것으로 예상됩니다.