안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 달이 붉게 보이는 적월 현상은 왜 생기는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.달이 붉게 보이는 적월 현상은 개기월식 때 일어나는 현상입니다. 개기월식은 태양, 지구, 달이 일직선으로 놓여 달이 지구 그림자에 완전히 가려지는 현상입니다.보통 달은 태양의 빛을 반사하여 흰색으로 보입니다. 하지만, 개기월식 때는 태양 빛이 지구 대기를 거쳐 달에 도달하게 됩니다. 지구 대기는 태양 빛을 산란시키는 성질이 있는데, 파장이 짧은 빛은 산란이 더 많이 일어납니다. 따라서, 파장이 긴 붉은 빛만이 지구 대기를 통과하여 달에 도달하게 됩니다.결국, 개기월식 때 달이 붉게 보이는 이유는 지구 대기의 산란 효과 때문입니다. 파장이 긴 붉은 빛만이 지구 대기를 통과하여 달에 도달하기 때문에, 달이 붉게 보이는 것입니다.적월 현상의 붉은 색은 개기월식 때마다 조금씩 다를 수 있습니다. 이는 지구 대기의 상태에 따라 산란 효과가 달라지기 때문입니다. 지구 대기의 오염물질이 많을수록 푸른 빛이 더 많이 산란되어, 달의 붉은 색이 더 진하게 보일 수 있습니다.적월 현상은 과학적으로는 자연스러운 현상이지만, 많은 문화권에서 불길한 징조로 여겨져 왔습니다. 예를 들어, 중국에서는 적월 현상을 "피의 달"이라고 부르며, 전쟁이나 재앙의 징조로 해석해왔습니다.
전기·전자
Q. TV브라운관 옆에가면 털이 솟는 과학적 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.TV 브라운관 옆에 가면 털이 솟는 이유는 정적 전기 때문입니다. TV 브라운관은 전류를 사용하여 작동하기 때문에, 브라운관 내부에는 전기가 발생합니다. 이 전기는 브라운관의 표면을 따라 흐르면서, 주변의 공기 분자와 충돌하여 정적 전기를 발생시킵니다.사람의 몸도 정적 전기를 띠고 있습니다. 따라서, TV 브라운관 근처에 가면, 브라운관의 정적 전기와 사람의 정적 전기가 서로 끌어당기게 됩니다. 이로 인해, 사람의 털이 브라운관의 정적 전기에 끌려 솟아오르게 되는 것입니다.이러한 현상은 TV 브라운관뿐만 아니라, 건조한 날씨에 공중에 정적 전기가 발생했을 때에도 나타날 수 있습니다. 건조한 날씨에는 공기 분자가 적기 때문에, 전자가 공기 분자와 충돌하기 쉽고, 따라서 정적 전기가 더 많이 발생하게 됩니다.털이 솟는 현상을 방지하기 위해서는, TV 브라운관 근처에 가기 전에 옷이나 머리카락을 만져서 정적 전기를 방전시키는 것이 좋습니다. 또한, 건조한 날씨에는 젖은 수건이나 옷을 몸에 두르거나, 습기 발생기 등을 사용하여 습도를 높이는 것도 도움이 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구과학 용어 중에 광핵반응이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.광핵반응은 태양과 같은 별에서 일어나는 핵반응의 한 종류입니다. 광핵반응은 원자핵이 광자를 흡수하여 일어나는 핵반응입니다. 광핵반응은 일반적으로 핵분열과 핵융합보다 에너지를 덜 방출하지만, 태양과 같은 별에서 일어나는 핵반응의 대부분을 차지합니다.태양은 수소와 헬륨으로 이루어져 있습니다. 수소 원자핵은 양성자 2개와 중성자 1개로 이루어져 있습니다. 태양의 중심부에서는 수소 원자핵이 광자를 흡수하여 헬륨 원자핵으로 융합됩니다. 이때, 질량이 0.7% 감소하고, 그에 해당하는 에너지가 방출됩니다.광핵반응은 태양의 에너지원입니다. 태양의 중심부에서 일어나는 광핵반응으로 인해 태양의 표면에서 빛과 열이 방출됩니다.광핵반응의 종류는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 하나는 양성자-양성자 연쇄 반응입니다. 양성자-양성자 연쇄 반응은 수소 원자핵이 두 개가 결합하여 헬륨 원자핵으로 융합되는 반응입니다. 이 반응은 태양의 중심부에서 가장 흔하게 일어나는 반응입니다.다른 하나는 탄소-질소-산소 연쇄 반응입니다. 탄소-질소-산소 연쇄 반응은 탄소 원자핵이 질소 원자핵과 결합하여 헬륨 원자핵과 붕괴되는 반응입니다. 이 반응은 태양의 중심부에서 양성자-양성자 연쇄 반응보다 덜 흔하게 일어납니다.광핵반응은 지구과학뿐만 아니라 천문학에서도 중요한 개념입니다. 태양과 같은 별의 형성과 진화, 그리고 별의 에너지원을 이해하는 데 있어 광핵반응은 필수적인 개념입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계의 밖의 행성의 대기권을 파악하기 위해서는 어떻게 알 수 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.태양계 밖의 행성의 대기권을 파악하기 위해서는 다음과 같은 방법이 사용됩니다.시선속도법시선속도법은 행성이 항성 주위를 공전할 때, 행성과 항성 사이의 거리가 변화하면서 발생하는 도플러 효과를 이용하는 방법입니다. 행성의 대기가 존재하면, 행성의 중력에 의해 대기가 끌어당겨지게 됩니다. 이로 인해 행성의 공전 속도가 느려지고, 항성으로부터의 도플러 이동이 발생합니다. 도플러 이동의 크기를 측정하면, 행성의 대기 밀도를 추정할 수 있습니다.횡단법횡단법은 행성이 지구와 항성 사이에 위치할 때, 행성과 항성의 빛이 가려지는 것을 관측하는 방법입니다. 행성의 대기가 존재하면, 행성과 항성 사이의 빛이 대기에 의해 흡수되거나 산란됩니다. 이를 통해 행성의 대기 성분을 분석할 수 있습니다.분광법분광법은 행성의 대기에서 나오는 빛을 분광하여, 빛의 파장과 세기를 측정하는 방법입니다. 행성의 대기에 존재하는 물질은 특정 파장의 빛을 흡수하거나 방출합니다. 이를 통해 행성의 대기 성분을 분석할 수 있습니다.이러한 방법을 통해 태양계 밖의 행성의 대기 중에는 수소, 산소, 질소, 메탄, 이산화탄소 등의 다양한 물질이 존재하는 것으로 밝혀졌습니다. 또한, 일부 행성에는 생명체가 존재할 수 있는 환경이 형성되어 있을 가능성도 제기되고 있습니다.최근에는 칠레의 천문대인 VLT(Very Large Telescope)에서 개발한 HARPS(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher)라는 분광기를 사용하여, 태양계 밖의 행성의 대기를 연구하고 있습니다. HARPS는 기존의 분광기보다 100배 이상 높은 분해능을 가지고 있어, 행성의 대기 중에서 매우 미량의 물질을 검출할 수 있습니다.또한, 미국의 천문대인 JWST(James Webb Space Telescope)는 적외선 영역에서 관측이 가능한 우주망원경입니다. JWST는 태양계 밖의 행성의 대기에서 나오는 적외선을 관측하여, 행성의 대기 성분을 보다 자세히 연구할 수 있을 것으로 기대됩니다.tunesharemore_vert
화학공학
Q. 설거지 할때쓰는 주방세제는 어떤 화학적 원리인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.설거지할 때 사용하는 주방세제는 계면활성제라는 물질로 만들어집니다. 계면활성제는 물과 기름을 동시에 섞을 수 있는 성질을 가지고 있습니다. 따라서, 설거지할 때 음식물 찌꺼기나 기름기와 같은 물과 기름이 혼합된 물질을 물에 섞어 녹일 수 있습니다.계면활성제는 친수기와 친유기로 구성되어 있습니다. 친수기는 물과 친화성이 있는 부분이고, 친유기는 기름과 친화성이 있는 부분입니다. 계면활성제는 물과 기름의 경계면에 존재하면서, 친수기는 물쪽으로, 친유기는 기름쪽으로 뻗어 나갑니다. 이로 인해 물과 기름이 함께 섞일 수 있는 상태가 됩니다.주방세제의 계면활성제는 일반적으로 음이온 계면활성제입니다. 음이온 계면활성제는 친수기 부분이 음전하를 띠고 있습니다. 따라서, 친수기 부분은 물의 양이온과 결합하여 물에 녹을 수 있습니다.주방세제는 계면활성제 외에도 부형제와 향료 등이 포함되어 있습니다. 부형제는 계면활성제의 안정성을 높이고, 향료는 냄새를 좋게 합니다.설거지할 때 주방세제를 사용하는 방법은 다음과 같습니다.주방세제를 손에 묻힌 후, 물을 묻혀 거품을 냅니다.거품이 난 손을 사용하여 설거지할 그릇이나 냄비를 문지릅니다.깨끗한 물로 헹궈냅니다.주방세제를 사용할 때는 다음과 같은 주의 사항을 지켜야 합니다.주방세제는 피부에 자극을 줄 수 있으므로, 장갑을 착용하고 사용하는 것이 좋습니다.주방세제는 눈에 들어가지 않도록 주의해야 합니다.식기를 헹굴 때는 깨끗한 물을 사용하여 잔여물이 남지 않도록 합니다.환경을 보호하기 위해서는 친환경 주방세제를 사용하는 것이 좋습니다. 친환경 주방세제는 환경에 유해한 성분이 적게 함유되어 있습니다.