안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
생물·생명
Q. 병안에 삶은 계란이 들어가는 과학원리는 뭔가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.병안에 성냥불을 넣으면 병내부의 온도가 올라가게 되고, 병내부 공기가 뜨거워지면서 공기의 부피가 팽창하게 됩니다. 껍질을 벗긴 삶은 계란을 병입구에 올려놓으면 병내부의 불이 꺼지면서 내부 온도가 내려가게 되고 내부온도가 내려가면 공기가 다시 수축하여 병내부로 공기를 빨아들이려고 하지만 계란이 막고 있어 계란채로 빨아당기게 됩니다.병을 뜨겁게 달구시면 그 주변의 기압의 팽창으로 상대적으로 작은 계란의 부피가 줄어들게 됩니다.그렇기 때문에 계란의 크기가 일시적으로 작아져서 빼실수 있습니다.
기계공학
Q. 비행기를 타게되면 귀가 막히고, 아픈느낌이 드는 이유는 무엇때문인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.고막의 내측을 중이,내이라 부르고, 고막의 외측을 외이라 부릅니다.고막은 내,외부의 압력차이에 의해서 영향을 받게되는데, 비행기를 타거나 고층건물에 오를때는 상층부의 저기압이 영향을 주게됩니다.고막의 외부는 기압이 낮고, 고막의 내부는 기압이-1기압(인체내의 기압--비행기 이륙전의 기압 그대로)이 유지되면,고막은 외부로 부풀어 오르듯한 모양이 됩니다.이땐 귀가 먹먹해지고, 소리를 잘 구별할 수 없는 상태가 될 수 있습니다.이때, 침을 삼키거나 껌을 씹게되면 유스타키오관을 통해서 고막 내외부의 압력차이가 맞춰지게 되면서 먹먹함도 사라지게 됩니다.
전기·전자
Q. 지우개가 연필과 같은 쓰여진 것을 지우는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.흑연은 무른 금속에 속하므로 종이에다가 흑연으로 글씨를 쓰면 흑연이 갈라져 검은 가루가 종에 붙는거죠그래서 연필로 쓴 글씨를 땀이 살짝 난 손으로 훑으면 검게 묻어나오는겁니다 결합한게 아니라 흑연가루가 종이위에 붙어있는거죠거기서 지우개로 긁으면 지우개가 얇게 종이를 파서 흑연이 붙어있는 종이의 표면과 지우개 자신의 마찰에의해서 지우개가루에 얇은 종이와 흑연이 섞여서 나오게되는거죠그럼 결과적으로 흑연이 붙어있던 종이표면은 살짝 파이기때문에 지우개가 사라지는겁니다.
전기·전자
Q. 연필심도 전기가 통하나요? 과학적원리가 궁금해요.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.연필심 주 재료인 흑연이 이루는 탄소 원자는 이 원자가전자가 네 개 있습니다. 한 탄소원자가 이웃하는 탄소 원자와 결합을 이룰 때는 전자를 하나씩 소모하게 됩니다. 그런데 흑연은 그 구조가 벌집모양이라서 한개의 탄소원자가 이웃하는 세 개의 탄소 원자와 결합을 합니다. 이렇게 되면, 각 탄소원자마다 원자가전자가 하나씩 남게 되죠. 이 전자는 원자의 속박에서 다른 전자들과 달리 자유로워서 흑연판 위를 지나다닐 수 있습니다. 이 전자가 전류를 흐르게 할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라와 달리 동남아 바다는 왜 애매랄드색인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.동남아 인근 지역 바다가 에메랄드빛, 즉 녹색을 띠는 이유는 ‘클로로필’이 큰 역할을 합니다.식물성 플랑크톤에 들어있는 클로로필은 작은 단세포 유기체의 녹색 색소로, 광합성을 통해 햇빛을 해양 생물의 먹이로 바꿔줍니다.색깔은 주변 환경과 해양 생물이 바다색을 결정합니다.