안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
Q. 지하수는 어떻게 만들어지는 걸까요 ?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.지하수는 비나, 눈, 진눈깨비, 우박 등이 땅으로 스며들어 생깁니다.이렇게 땅속으로 스며든 물은 중력에 의해 토양,모래,자갈 사이를 지나 지하수로 가득찬 지하수포화대까지 내려가게 됩니다.이 지하수포화대의 가장 윗부분을 지하수면이라고 합니다.지하수면은 땅 밑에 바로 있기도 하고, 땅 밑 수백미터 깊이에 있기도 합니다.
Q. 하늘에서 나는 천둥소리의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.번개가 치면 순간 약 27,000도의 열이 발생합니다.이 때 발생한 열은 주변 공기를 급격히 팽창시키는데, 이 팽창된 공기가 다시 식으면서 빠르게 수축됩니다이러한 공기의 수축-팽창이 퍼지며 반복되게 되며,이때 수축-팽창에서 발생되는 진동이 우리가 듣는 천둥 소리입니다.
Q. 냉장고 내용물이 많을수록 전기소비가 많아지나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.냉장고는 내부의 온도에 의해 스위치가 동작합니다.일정한 온도가 될 때까지 작동하고 내부온도가 정해놓은 온도 이하로 내려가면 멈추죠. 다시 정해진 상한선까지 온도가 올라가면 다시 작동하는 겁니다.물체의 온도를 변화시키기 위해서 에너지가 필요합니다.냉장고의 경우에는 반대로 물체의 열에너지를 뺏는거죠. 그래서 냉장고에 물건을 많이 넣으면 그만큼 시간이 더 걸리고 전기요금이 많이 나오는 겁니다.
Q. 갑각류는 열을 받으면 빨갛게 변하나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.살아있는 게나 새우 등 갑각류의 껍질 속엔 여러 색소가 들어있는데요.종류를 나열해보면 클러스터세올빈,시아노크립탄. 헤마토크롬 등입니다.참고로 헤마토크롬은 오늘날의아스타잔틴이라고 아시면 되는데 당시 적색의 화학적 성분이규명되지 않아 막연하게 헤마토크롬이라고 불렀다고 합니다.먼저 클러스터세올빈은 열에 쉽게 분해되지 않는 붉은색의 색소에요.그리고 시아노크립탄은 열에 쉽게 분해되는 녹청색의 색소를 가지고 있습니다.마지막으로 헤마토크롬은황색의 색소를 가지고 있는데 베타-크루스타치아닌이라는단백질과 밀착 결합하면서 약간 푸르스름한 색을 보입니다.이런 색소에 열을 가하면 헤마토크롬과 밀착 결합하고 있던 단백질 끊어지게 되고 열에 약한 시아노크립탄은 분해가 되는데요.분해된 시아노크립탄은 클러스터세올빈으로 변하는데이렇게 변한 클러스터세올빈과 헤마토크롬이 반응하면껍데기를 붉게 만드는데 즉, 열에 의한 색소 성분의 변화로게나 새우 등은 붉은색을 보이는 것이지 익어서 변하는 것이 아니에요.물론 대충은 익었구나 판단할 수 있겠지만 정확한 시간에 따른 조리를 해주셔야 합니다
Q. 희토류 자석이라는 것은 어떤 물질인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.희토류는 원자번호 57번 란타넘(La)부터 71번 루테튬(Lu)까지의 란타넘족과 21번 스칸듐(Sc), 39번 이트륨(Y)까지의 17종류 원소의 총칭으로 간혹 같은 족인 악티늄족이 들어가기도 합니다.희토류 중에서 가장 많이 쓰이는 것은 네오디뮴(Nd)으로 전체 희토류 소비의 40%를 차지합니다.네오디뮴을 넣어 자석을 만들면 자력이 10배 강해지므로 그만큼 자석을 소형화할 수 있읍니다.이런 식으로 조금만 넣어도 소재의 성능이 크게 달라지는 특성이 있읍니다.