안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
화학
Q. 증기기관 열차는 어떤 원리로 움직였나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.증기기관차는 보일러에서 발생된 증기가 위쪽 그림의 증기 공급구로 들어가 실린더의 좌측실을 통과한 뒤 피스톤을 오른쪽으로 밀게됩니다. 그러면 바퀴가 2분의 1바퀴 회전하면서 미끄럼밸브는 왼쪽으로 움직입니다.미끄럼 밸브가 왼쪽으로 움직이면 좌측실로 들어오는 증기를 차단하고 배기구가 열려 증기가 밖으로 배출됩니다. 동시에 증기공급구로 들어온 증기는 실린더의 우측실로 들어와 피스톤을 왼쪽으로 밀면 바퀴가 2분의 1바퀴 회전하면서 위쪽 그림과 같은 위치가 됩니다. 이 작동이 반복되면서 기차가 움직이는 것입니다
전기·전자
Q. 무풍에어컨은 뭔가요 무슨 원리죠?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.이 에어컨이 다른 에어컨하고 다른 점이 있다면 냉각 팬으로 바람을 내보내는 일반 방식이 아닌 공기를 통해 외부로 내보내는 방식을 가지고 있고 공통점이 있다면 일반 에어컨처럼 냉각펜은 있지만 처음 가동 시 공기를 빠르게 내보내는 역할을 할 뿐 그렇게 큰 역할을 차지하지 않고 있읍니다. 디지털 인버터 모터를 탑재하고 있고 공기로 내보내니 실외기 작동도 일반 에어컨보다 적은 편에 속합니다.즉 바람은 나오지만 직바람이 없다는 큰 장점이 있는 에어컨이다. 그래서인지 삼성 역시 무풍에어컨의 특장점을 안내할 때도 '직바람 없이 쾌적한 무풍'으로 마케팅합니다.
생물·생명
Q. 조류는 왜 흰색 대변을 누는 것인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.일반적인 포유류의 똥은 갈색인데 새똥은 하얀색이다. 그 이유는 새의 경우 오줌을 배설하는 기관이 없어 오줌에 해당되는 질소계 배설물(요산)도 같이 배설하기 때문이다
생물·생명
Q. 부모의 후천적 특징이 자식에게 나타날 수 있나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.일단 휴천적 형질은 절대로 유전이 안되는 것이 원칙입니다.후천적인 형질이란 살아가는 환경에 의해서 변하는 형질을 말합니다.염색체내의 DNA 유전자는 변화가 없습니다. 따라서 그 본성을 그대로 가지고 있겠지요
지구과학·천문우주
Q. 매년 여름에 태풍이 오는데 이 태풍은 어떻게 만들어지나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.현재까지의 발생설을 종합해 보면 태풍발생의 온상이 되고 있는 적도전선은 한대전선과는 다르게 양측의 기류 사이에 온도나 수증기 함유량의 차가 적으며, 남양에서는 일반적으로 공기가 고온다습하여 대기는 조건부 불안정의 상태에 있기 때문에 적란운이 쉽게 발생하여 가끔 강한 스콜(Squall)을 동반한다. 이 스콜이 처음으로 공기의 작은 소용돌이가 되며, 이것이 수렴기류로 인하여 적도 부근에 모이게 된다.이 소용돌이가 북동무역풍대의 동풍중에 발생한 수평 파동 때문에 한곳으로 모이게 되면 소용돌이가 크게 된다. 이것이 바로 태풍의 씨앗이다. 이 씨앗이 적도전선에서 기류의 수렴이 강해지면 크게 되어 마침내 태풍이 되는 것이다.
화학공학
Q. MSG가 구체적으로 무슨 뜻인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.글루탐산나트륨 또는 L-글루탐산나트륨(Monosodium L-glutamate)은 아미노산계 조미료로, 최초로 대량생산되어 조미료의 대명사가 된 물질입니다.무색~백색의 주상결정 또는 백색의 결정성분말로서 냄새는 없으나 특이한 맛을 가지고 있읍니다.화학식은 C5H8NNaO4·H2O입니다. 물에는 잘 녹고, 알코올에는 약간 녹으며 에터에는 녹지 않습니다.빛이나 열에 안정합니다. 간단하게 말하자면 생물 내에 존재하는 20가지 아미노산 중 하나인 글루탐산의 카르복실기에 나트륨을 붙인 거뿐이다. L-글루탐산나트륨의 역치는 0.014~0.03%이며, 식염의 0.2%, 설탕의 0.5%와 비교하여 맛 향상능력이 우수합니다.쉽게 말해 소금이나 설탕 같은 다른 조미료에 비해 적게 써도 맛이 좋아진다는 것입니다맛을 내는 원리는 그냥 글루탐산에 나트륨을 치환시켜 물에 잘 녹게 하고 이온해리를 도움으로써 감칠맛 수용체와 잘 붙도록 한 것. 그러니까 맛을 증폭시킨다거나 미각 수용체에 경쟁적 억제제나 촉진제로 작용하기보다는 맛의 원인물질을 직접 늘리는 것에 가깝습니다.
물리
Q. 총 소리가 큰 이유와 어디에서 나는지 알려주세요.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.물리학적인 설명은 다른 분들이 많이 해 주셨으니 총기자체에 국한해서 설명을 드리겠습니다. 일반적으로 우리가 쓰는 총은 탄알을 쓰는데 이 탄알은 탄두와 탄피로 이뤄져있습니다. 총의 방아쇠를 당기면 용수철등의 힘으로 후퇴해 있는 공이(끝이 날카롭게 생겼습니다.)가 탄알의 뒷부분에 가운데를 타격합니다. 이 부분은 뇌관이라고 해서 약한 충격에도 잘 폭팔하는 화약이 들어 있습니다. 이부분이 폭발하면 탄피내의 화약이 연쇄폭팔을 일으켜서 그 폭팔가스의 힘으로 탄두가 발사되는 것입니다. 즉 폭팔의 힘은 사방으로 나가는데 인공적으로 한쪽(총구방향)으로만 그 힘을 분출하므로 그 힘만큼의 반발력이 생기게 됩니다. 이것이 반동입니다. 앞서 말했듯이 총알이 발사되는 것은 화약의 힘이므로 큰 소음이 생기는 것입니다
화학
Q. 비행기 비상구 문이 열리면 비행기 안은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.공중은 지상보다 기압이 낮습니다. 즉,지상은 1기압 즉 760mm/Hg 입니다. 그러므로.문이 열리면 기내의 사람, 물건 등이 바깥으로 빨려나갑니다.
지구과학·천문우주
Q. 전향력이란 무엇이며 언제 작용하나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.북극에서 적도 지방을 향하여 물체를 발사했을 때, 물체가 이동하는 동안에 지구의 자전으로 지구상의 관측자에게는 물체를 던진 방향보다 오른쪽으로 휘어져 이동하는 것으로 관측됩니다.다. 즉 물체를 던진 방향에 대해 북반구에서는 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 힘이 작용하는 것처럼 운동하게 되는데, 이때의 가상적인 힘이 전향력입니다.사실 전향력은 일종의 관성과도 같습니다. 그래서 지구 밖에서 볼 수만 있다면 쉽게 이해되는 부분인데, 지구 안에서(관성계)에서는 이를 이해하는 것이 쉽지 않습니다.지구 안에서 운동하는 물체는 원심력의 변화나 각운동량의 변화를 겪게 되는데 이것이 전향력이라는 힘이 발생하는 원인입니다.
지구과학·천문우주
Q. 명왕성이 행성이 아니라면 별이라고 부르나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.명왕성은 영어로 Pluto라고 부르며, 그리스, 로마 신화에 나오는 저승신의 이름을 딴 것이다. 원래는 태양계의 9번째 행성이었으나, 2006년 행성에서 제외되고 왜소 행성으로 분류되었읍니다.