안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
화학
Q. 쌀을 씻어서 냉장고에 넣었다가 밥을 하면 밥맛이 좋다는데,과학적으로 근거가 있는 얘기일까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.쌀을 씻어서 냉장고에 넣었다가 밥을 하면 밥맛이 좋아진다는 얘기는 과학적으로 근거가 있는 것으로 알려져 있습니다. 쌀을 씻으면 쌀 표면에 있는 전분과 단백질이 물에 녹아 나오게 됩니다. 이 성분들은 밥을 지을 때 밥의 점착성과 단맛을 결정하는 중요한 역할을 합니다.쌀을 냉장고에 넣으면 쌀 표면의 수분과 전분, 단백질이 다시 흡수되어 밥의 점착성과 단맛이 증가합니다. 또한, 냉장고의 저온은 쌀의 산화와 변질을 억제하여 밥의 풍미를 향상시킵니다.물론, 쌀을 씻어서 냉장고에 넣었다가 밥을 하면 밥맛이 좋아진다는 것은 개인의 취향에 따라 다를 수 있습니다. 일부 사람들은 쌀을 씻어서 바로 밥을 하는 것이 더 맛있다고 느끼기도 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양 탐사선은 어떻게 태양열로부터 버티고 탐사할수있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.태양 탐사선은 다음과 같은 방법으로 태양열로부터 버티고 탐사할 수 있습니다.열차폐: 열차폐는 태양열을 반사하거나 흡수하여 탐사선의 내부로 전달되는 열을 줄이는 역할을 합니다. 열차폐는 일반적으로 여러 층의 알루미늄과 내열성 재료로 이루어져 있습니다.냉각 시스템: 냉각 시스템은 탐사선의 내부를 식히는 역할을 합니다. 냉각 시스템은 일반적으로 열교환기, 냉매, 펌프 등으로 이루어져 있습니다.소재: 탐사선의 외부 표면은 태양열로부터 탐사선을 보호하기 위해 내열성 소재로 만들어집니다. 이러한 소재로는 세라믹, 탄소 복합재료 등이 사용됩니다.구체적인 예를 들어 설명하면, 2004년에 발사된 NASA의 태양 탐사선 "파커 선(Parker Solar Probe)"은 열차폐로 4.5cm 두께의 알루미늄 26층을 사용하고 있습니다. 또한, 냉각 시스템으로 열교환기, 냉매, 펌프 등을 사용하여 탐사선의 내부 온도를 약 350℃ 이하로 유지합니다. 탐사선의 외부 표면은 세라믹과 탄소 복합재료로 만들어져 있습니다. 이러한 기술을 통해 파커 선은 태양의 표면에 약 800만km까지 접근하여 태양의 극지방과 코로나를 가까이에서 관측할 수 있었습니다.
화학공학
Q. 모기가 물렸을때 바르는 물파스는 어떤 화학적 성분인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.모기가 물렸을 때 바르는 물파스의 주요 성분은 멘톨(menthol)과 캄파(camphor)입니다. 멘톨은 박하에서 추출한 성분으로, 시원하고 톡 쏘는 느낌을 줍니다. 캄파는 유칼립투스 나무에서 추출한 성분으로, 멘톨과 비슷한 효과가 있습니다. 이 두 성분은 피부를 자극하여 가려움증을 완화하고, 혈액순환을 촉진하여 부기를 가라앉히는 효과가 있습니다.물파스의 다른 성분으로는 페퍼민트 오일(peppermint oil), 티트리 오일(tea tree oil), 라벤더 오일(lavender oil) 등이 있습니다. 이 성분들은 항균, 항염 효과가 있어 모기에 물린 상처의 감염을 예방하는 데 도움이 됩니다.물파스의 사용법은 간단합니다. 물파스를 바르기 전에 손을 깨끗이 씻고, 모기에 물린 부위에 얇게 바릅니다. 물파스를 바른 후에는 손을 씻어내야 합니다. 물파스는 하루에 3~4회 정도 바르면 됩니다.물파스는 모기에 물렸을 때 가려움증, 부기, 통증을 완화하는 데 효과적입니다. 그러나 물파스를 사용할 때는 다음과 같은 주의 사항을 지켜야 합니다.
전기·전자
Q. 자석은 어떻게 해서 만들어지는건가요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.자석은 크게 두 가지 방법으로 만들어집니다.1. 유도자석유도자석은 기존의 자석에 의해 만들어지는 자석입니다. 자석을 가까이 두거나, 전류를 흘려주면 그 주변의 물질이 자화되어 자석이 됩니다.2. 영구자석영구자석은 일정한 자기장을 유지하는 자석입니다. 강자성체라는 물질을 이용하여 만들어집니다. 강자성체는 원자의 전자 스핀이 일정한 방향으로 정렬되어 있기 때문에 자기성을 띠게 됩니다.영구자석을 만드는 방법에는 크게 두 가지가 있습니다.1. 열처리법열처리법은 강자성체를 일정한 온도로 가열한 후, 빠르게 냉각시켜 만드는 방법입니다. 이때, 강자성체의 원자 스핀이 일정한 방향으로 정렬되어 자석이 됩니다.2. 자화법자화법은 강자성체를 강력한 자기장에 노출시켜 만드는 방법입니다. 이때, 강자성체의 원자 스핀이 자기장의 방향으로 정렬되어 자석이 됩니다.영구자석은 종류에 따라 자기력이 강한 것부터 약한 것까지 다양합니다. 가장 강력한 자석은 네오디뮴 자석으로, 자기력이 강철의 약 100배에 달합니다. 네오디뮴 자석은 전기 모터, 발전기, 스피커 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.자석은 우리 생활에 없어서는 안될 중요한 도구입니다. 자석의 원리와 특성을 이해하면 자석을 더욱 효과적으로 사용할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 적조 현상이 발생할 때 황토를 뿌리는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.적조 현상은 붉은 색을 띠는 조류가 대량 번식하여 바닷물이 붉게 변하는 현상을 말합니다. 적조 조류는 플랑크톤의 일종으로, 질소와 인 등의 영양염이 풍부한 환경에서 대량 번식합니다.황토를 뿌리는 것은 적조 조류의 번식을 억제하기 위한 방법 중 하나입니다. 황토에는 규산질이 풍부한데, 규산질은 적조 조류의 세포막을 파괴하여 번식을 억제하는 효과가 있습니다. 또한, 황토에는 알칼리 성분이 있어 적조 조류의 성장을 저해하는 효과도 있습니다.황토를 뿌리는 방법은 다음과 같습니다.항공기를 이용하여 적조 발생 해역에 황토를 뿌립니다.선박을 이용하여 적조 발생 해역에서 황토를 뿌립니다.해안가에 황토를 뿌린 후, 파도를 이용하여 적조 발생 해역으로 퍼뜨립니다.황토를 뿌리는 방법은 적조 조류의 번식을 효과적으로 억제할 수 있지만, 다음과 같은 단점도 있습니다.황토가 바닷물과 만나면 탁해질 수 있습니다.황토가 해양 생태계에 미치는 영향이 아직 명확하지 않습니다.따라서, 황토를 뿌리는 방법은 적조의 정도와 해양 생태계의 영향을 고려하여 신중하게 사용해야 합니다.황토 이외에도 적조 조류의 번식을 억제하기 위한 방법으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.적조 조류의 먹이인 영양염의 유입을 줄입니다.적조 조류의 포식자를 증식시킵니다.적조 조류에 대한 약제를 사용합니다.적조 조류의 번식을 억제하기 위해서는 이러한 다양한 방법들을 종합적으로 활용하는 것이 효과적입니다.
지구과학·천문우주
Q. 토성을 제외한 화성이나 지구도 토성과 같은 고리가 생길 수 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다..화성과 지구도 토성과 같은 고리를 생길 수 있습니다. 토성의 고리는 위성이나 소행성 등이 파괴되면서 생성된 것으로 알려져 있습니다. 따라서 화성과 지구도 위성이나 소행성이 파괴되면 고리가 생길 수 있습니다.화성과 지구는 토성보다 크기가 작고 질량이 적기 때문에 고리가 토성만큼 두껍거나 넓지는 않을 것입니다. 또한, 화성은 토성보다 자전 속도가 빠르기 때문에 고리가 토성만큼 안정적이지 않을 수도 있습니다.화성과 지구에 고리가 생길 수 있는 몇 가지 가능성이 있습니다.위성 충돌화성이나 지구의 위성이 다른 위성과 충돌하거나 소행성에 충돌하여 파괴되면 고리가 생길 수 있습니다. 화성의 위성인 포보스와 데이모스는 지구의 달보다 작고 질량이 적기 때문에 충돌로 인해 고리가 생길 가능성이 있습니다. 지구의 위성인 달도 충돌로 인해 고리가 생길 수 있지만, 달은 지구의 중력에 의해 고리가 안정적으로 유지되기 어려울 것입니다.소행성 충돌화성이나 지구에 소행성이 충돌하여 고리가 생길 수 있습니다. 화성과 지구는 태양계의 내행성으로서 소행성 충돌의 가능성이 높습니다.혜성 충돌화성이나 지구에 혜성이 충돌하여 고리가 생길 수 있습니다. 혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있기 때문에 충돌로 인해 고리가 생길 가능성이 있습니다.실제로 화성과 지구에서 고리를 생성할 수 있는 가능성이 있는 사건들이 관측된 적이 있습니다.**2012년 11월, 화성의 위성인 포보스의 표면에 충돌구가 발견되었습니다. 이 충돌구는 지름이 약 1km로, 소행성이나 혜성 충돌에 의해 생성된 것으로 추측됩니다.**2013년 2월, 지구 근처를 지나간 소행성 2012 DA14는 지구와 약 27,700km 떨어진 거리까지 접근했습니다. 이 소행성은 지구와의 충돌 가능성은 없었지만, 만약 충돌했다면 고리를 생성할 수 있었을 것으로 추측됩니다.이러한 가능성들을 고려할 때, 화성과 지구도 토성과 같은 고리를 생길 수 있는 가능성이 있습니다. 하지만, 고리가 실제로 생성되기 위해서는 위성이나 소행성의 충돌과 같은 특정한 사건이 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 3D안경에는 어떤 과학적 원리가 숨겨져 있는지 궁금해요.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.3D 안경은 사람의 두 눈이 서로 다른 이미지를 보는 생체학적인 사실에 근거하여 만들어진 것입니다. 한쪽 눈만으로는 3차원 영상은 볼 수 없습니다. 3차원 이미지 하나를 보기 위해서는 사람의 뇌에 왼쪽과 오른쪽의 두 이미지가 모두 입력되어야 합니다. 그래야만 두 시각을 통해 투사된 이미지의 거리와 깊이를 인지할 수 있게 됩니다.3D 안경은 이러한 원리를 이용하여 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 서로 다른 이미지를 보여주는 방식으로 작동합니다. 크게 두 가지 종류의 3D 안경이 있습니다.편광 3D 안경은 빛의 편광 현상을 이용한 방식입니다. 빛은 파동의 형태로 전파되는데, 파동의 진동 방향이 일정한 경우를 편광된 빛이라고 합니다. 편광 안경은 렌즈에 편광 필터를 삽입하여 특정한 방향의 빛만 통과시키는 방식으로 작동합니다.3D 영화를 볼 때, 편광 3D 안경을 착용한 사람들은 왼쪽 눈에는 45도 방향으로 편광된 빛만, 오른쪽 눈에는 135도 방향으로 편광된 빛만 보게 됩니다. 이렇게 되면 왼쪽 눈으로 본 이미지와 오른쪽 눈으로 본 이미지가 서로 다르게 보이게 됩니다. 뇌는 이러한 두 이미지를 결합하여 3차원 이미지로 인식하게 됩니다.액정 셔터 3D 안경은 액정의 전기적 성질을 이용한 방식입니다. 액정 셔터 안경은 렌즈에 액정 셔터를 삽입하여 빛의 통과 여부를 조절하는 방식으로 작동합니다.3D 영화를 볼 때, 액정 셔터 안경을 착용한 사람들은 왼쪽 눈에는 왼쪽 이미지만, 오른쪽 눈에는 오른쪽 이미지만 보게 됩니다. 이렇게 되면 왼쪽 눈과 오른쪽 눈으로 보는 이미지가 서로 다르게 보이게 됩니다. 뇌는 이러한 두 이미지를 결합하여 3차원 이미지로 인식하게 됩니다.3D 안경은 3D 영화나 게임, 가상현실 등에서 널리 사용되고 있습니다. 3D 안경을 사용하면 마치 실제와 같은 입체감을 느낄 수 있어 더욱 몰입감 있는 경험을 할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성의 지각 구조와 지진 활동에 대해 알려주세요.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화성의 지각 구조는 지구와 유사하게 지각, 맨틀, 핵으로 이루어져 있습니다. 지각의 두께는 평균 24~72km로 지구의 지각 두께에 비해 얇습니다. 지각은 다시 암석권과 맨틀권으로 나눌 수 있습니다. 암석권은 지각의 표면층으로, 맨틀권은 지각 아래에 위치한 층으로 이루어져 있습니다.화성의 맨틀은 지구의 맨틀과 유사하게 암석과 철로 이루어져 있습니다. 맨틀의 두께는 약 2,000km로 지구의 맨틀 두께에 비해 약간 두껍습니다. 맨틀의 아래에는 핵이 위치하고 있습니다. 화성의 핵은 지구의 핵과 유사하게 철과 니켈로 이루어져 있습니다. 핵의 두께는 약 1,700km로 지구의 핵 두께에 비해 약간 얇습니다.화성의 지진 활동은 2008년 NASA의 화성 탐사선인 인사이트(InSight)가 착륙한 이후로 활발히 연구되고 있습니다. 인사이트는 화성의 지진을 기록하고 분석하기 위해 지진계(SEIS)를 탑재하고 있습니다. 인사이트의 관측에 따르면, 화성의 지진은 지구의 지진과 유사한 형태를 보입니다. 규모 3 이상의 지진은 2023년 11월 현재까지 약 1,000여 차례 관측되었습니다.화성의 지진 활동 원인은 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 하지만, 지각의 냉각과 수축, 지각판의 이동, 화산 활동 등이 지진 활동에 영향을 미치는 것으로 추측됩니다.화성의 지진 활동은 화성의 지질학적 역사와 내부 구조를 이해하는 데 중요한 정보를 제공합니다. 또한, 화성의 지각 활동이 미래에 인간의 활동에 미치는 영향을 예측하는 데에도 도움이 될 것으로 기대됩니다.
전기·전자
Q. 자기부상 열차의 원리는 무엇인가요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.자기부상 열차는 전기로 발생한 자기력으로 레일에서 낮은 높이로 부상해서 바퀴를 사용하지 않고 직접 차량을 추진시켜 달리는 열차입니다. 자기부상 열차의 원리는 다음과 같습니다.부상자기부상 열차는 열차 바닥에 고속으로 회전하는 전동기를 장착하여 레일의 바닥에 고정된 전자석에 반발력을 발생시켜 열차를 부상시킵니다. 열차가 부상하는 높이는 약 1cm 정도입니다.추진자기부상 열차의 추진은 선형유도모터를 이용합니다. 선형유도모터는 고속으로 이동하는 열차가 레일의 선형유도코일 근처를 통과하면서 전류가 흐르고, 이 전류에 의해 발생한 자기장이 열차에 반발력을 발생시켜 열차를 앞으로 밀어내는 원리입니다.제동자기부상 열차의 제동은 전기제동과 마찰제동의 두 가지 방식을 사용합니다. 전기제동은 열차에 발생하는 전류를 역으로 돌려 열을 발생시키는 방식이며, 마찰제동은 열차 바닥에 설치된 마찰판을 이용하여 열차를 제동하는 방식입니다.
화학공학
Q. 강화 유리는 어떻게 해서 제조를 하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.강화 유리는 일반 유리를 가열하여 표면을 압축하고 내부를 인장시켜 제조합니다. 강화 유리의 제조 방법은 크게 물리적 강화와 화학적 강화로 나눌 수 있습니다.물리적 강화는 유리를 500~700℃의 고온으로 가열한 후, 급속히 냉각하여 제조하는 방법입니다. 이때, 유리의 표면이 냉각 속도가 느려져 압축 응력이 발생하고, 내부가 냉각 속도가 빨라져 인장 응력이 발생합니다. 이로 인해 유리의 강도가 크게 향상됩니다.화학적 강화는 유리를 질산칼륨 용액에 침지하여 이온 교환 반응을 일으켜 제조하는 방법입니다. 이때, 유리의 표면에는 나트륨 이온이, 내부에는 칼륨 이온이 자리 잡게 됩니다. 이로 인해 유리의 표면에 압축 응력이, 내부에 인장 응력이 발생합니다.