안녕하세요 김도건 전문가입니다.
화학
Q. 나이가 들면 몸에서 냄새가 나는 이유가 무엇인가요?
나이가 들면서 냄새가 심해지는 이유는 신체 기관이 노화하면서 노폐물 배출을 원활하게 이뤄지지 못해서 입니다. 특히 40세 이상부터 생성량이 많아지는 '노넨알데하이드(Nonenaldehyde)' 성분은 퀴퀴한 냄새를 유발하는데, 노넨알데하이드는 피지 속 지방산이 산화되며 만들어지는 물질로, 털이 자라는 부위인 모공에 쌓이면서 안 좋은 냄새를 내게 됩니다. 노년기가 될수록 생성량은 더 많아지게 됩니다. 이러한 냄새를 없애려면 몸의 신진대사를 높이는 활동을 해 노폐물 배출을 도와야 합니다. 대표적인 방법으로 운동이 있고, 물을 많이 마시는 것도 노폐물 배출을 돕습니다.
화학공학
Q. 플라스틱을 만드는 소재가 궁금합니다.
플라스틱은 우리말로 합성수지라고 합니다. 재료명에 ‘합성’ 또는 ‘폴리(poly)’라고 쓰여 있다면 모두 플라스틱 범주에 들어갑니다. 플라스틱의 원료는 석유입니다. 오랜 시간 동안 동물과 식물이 죽고 쌓여서 만들어진 화석 에너지인 석유에서 뽑습니다. 석유가 고갈된다면 플라스틱을 만들수 없겠지만 폐플라스틱을 활용하여 만들수도 있습니다.
전기·전자
Q. 금속의 광택과 자유전자는 어떤 관련성이 있나요?
금속은 특별한 방법으로 빛을 반사하기 때문에 광택을 냅니다.금속의 광택은 금속이 가진 독특한 성질 중 하나입니다. 금속의 광택을 이해하려면 먼저 빛의 성질에 대해서 알아야 하는데, 빛은 전기를 띤 입자를 진동시키는 파동인 전자기파입니다. 가시광선(인간이 볼 수 있는 빛)도 전자기파이고, 보이지 않는 빛인 전파, 적외선, X선, 감마선 등도 전자기파입니다. 빛은 파동이기 때문에 에너지를 전달하는데, 어떤 물체에 빛이 도달하면 그 물체는 에너지를 전달받습니다. 이 에너지를 받는 주인공은 전기를 띤 입자인 전자인 것입니다.가시광선이 금속 표면에 도달하면, 금속 표면의 음전기를 띤 자유 전자는 가시광선의 에너지를 흡수하여 같은 진동수로 진동하면서 가시광선은 금속 안으로 들어가지 못하고 사라집니다. 동시에 자유 전자는 자기 자신의 진동으로 같은 진동수의 가시광선을 만들어 내놓게 되는데 그러면 금속 표면이 가시광선을 방출하므로 마치 빛이 반사된 것처럼 보이게 됩니다.
토목공학
Q. 하품을 하면 눈물이 나오는 이유
신체의 눈물분비기관에는 눈물을 모아두는 주머니가 있습니다.하품을 할 때 얼굴 근육이 움직이면서 이 눈물주머니를 누르면 그곳에 모여 있는 눈물이 흘러나오게 되는 것입니다.만약 하품을 연달아 해서 눈물주머니의 눈물이 고갈되면 더 이상 눈물이 나오지 않을 것입니다.눈은 ‘누비관’이라는 통로로 코와 함께 이어져 있는데, 이 때문에 눈물이 날 때 콧물도 같이 나게 됩니다. 이때 눈물의 염분이 눈과 코의 통로인 누비관을 흐르면서 자극하면서 따가운 통증이 느껴지면서 코 끝이 찡해지는 것입니다.결국 눈물이 나기 전의 증상으로 코끝이 찡해지는 것이 아니라 눈에서 눈물이 흘러나오기 전에 누비관으로 새면서 찡해지는 것입니다.
화학
Q. 거울은 왜 좌우가 반대로 보일까요
거울에 비친 모습이 좌우가 반대로 비춰지는 것 처럼 느끼지만 실제로는 좌우가 아닌 앞뒤 대칭입니다.만약 좌우반대라면 투명한 종이에 글씨를 써서 거울에 비췄을때 글씨가 반전될텐데 실제로는 그대로 보입니다.거울을 보고 앞쪽을 가리켜 보면 거울속 나는 뒷쪽을 가리키는 것을 보면 좌우가 아닌 앞뒤를 반전시킵니다.거울은 빛의 반사를 이용해 앞뒤반전을 시킨 모습을 보여줍니다.
물리
Q. 무릎 반사에 대해서 알려 주세요
무릎반사는 대뇌와 상관 없이 무의식적으로 일어나는 반응입니다.반응은 의식적 반응과 무의식적 반응으로 나뉘는데, 무의식적 반응은 반사라고도 합니다. 무의식적 반응은 다시 무조건 반사와 조건 반사로 나뉩니다. 무조건 반사는 대뇌와 상관없이 척수, 연수, 중간뇌가 중추가 되어 무의식적으로 일어나는 반응을 말하고, 조건 반사는 과거의 경험이 조건이 되어 일어나는 후천적인 반사를 말합니다. 무릎반사는 무조건 반사에 해당하는 것입니다.
전기·전자
Q. 양자 컴퓨터가 나오면 코인도 해킹이 가능하다던데 반대로 코인 쪽 순 기능은 없을까요
기존 컴퓨터가 0과 1의 이진수로 연산을 처리하는 데 비해 양자컴퓨터는 물질량의 최소 단위인 양자를 연산 재료로 사용한다. 얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 양자역학적 현상을 활용하기 때문에 엄청난 양의 데이터를 동시에 처리해 기존 슈퍼컴퓨터보다 성능이 월등히 우수한 처리 능력을 갖게 됩니다. 예를 들면 한 사람이 왼쪽을 보면서 동시에 오른쪽을 보는 것이 가능해지는 기술입니다.이 기술을 기반으로 하는 여러 시스템이 임계 질량에 도달하면 그룹이나 조직이 양자 컴퓨팅 시스템을 감독할 수 있다면 비트코인 네트워크를 제어하려고 시도할 수 있습니다. 그러나 비트코인의 난이도 조정과 다른 그룹이 동일한 양자 컴퓨터를 가지고 있다는 사실이 균형을 잡을 수 있습니다. 이것은 그룹이나 개인이 네트워크를 제어하거나 비트코인에 대한 공격을 시작하는 것을 거의 불가능하게 만듭니다.이 분야의 발전은 향후 수십 년 동안 빠르게 발전할 것이지만 비트코인 생태계도 엄청난 변화를 겪을 것입니다. 많은 전문가들이 비트코인 네트워크의 잠재적 위협에 대해 이야기하지만 적응 및 개발 능력은 무시합니다. 비트코인은 양자 방지 디지털 통화 지갑도 도입 할 수 있습니다.
토목공학
Q. '언 발에 오줌 누기'는 몇도부터 말이 되는 건가요?
‘언 발에 오줌 누기’라는 속담은 물질의 열전달에 대한 원리를 담고 있습니다. 발이 얼었을 때 따뜻하게 하기 위해 오줌을 누면 잠시 따뜻하겠지만, 이내 오줌이 얼어붙어 오줌 누기 전보다 훨씬 더 춥게 됩니다. 이것은 기체보다 액체가 열전달을 더 빨리하기 때문입니다. 공기가 아무리 차가워도 기체는 발에 냉기를 전달하는 속도가 느립니다. 반면 액체는 기체보다 수백배 빠르게 냉기를 전달합니다. 이 때문에 잠시 따뜻했던 발은 이내 온기를 잃고 오히려 차가운 냉기가 엄습하게 됩니다. 젖은 발로 다니면 쉽게 동상에 걸리는 이유입니다. 물이 어는 0도씨부터는 소변도 얼어붙으면서 동상을 악화시킬 수 있습니다.
화학
Q. 건전지주변에 생기는 하얀 고체가 뭔가요?
몸에 해로울 수 있습니다. 건전지 안에는 전해질 물질인 수산화칼륨이 들어있는데, 이 물질이 새어나와 공기와 만나면 하얀색 결정이 생기게 됩니다. 피부에 접촉하면 붉은 반점이 나타날 수 있습니다. 또 건전지에는 아연과 망간이 들어있어 주의해야 합니다. 산화된 아연 가루를 마시면 오한과 열이 나는‘아연중독’에 걸릴 수 있습니다. 호흡을 통해 허파에 들어가면 허파꽈리에 붙어서 호흡능력을 떨어뜨리고 염증이 발생해 기침할 때 피가 섞인 가래가 나올 수 있습니다. 망간 역시 ‘망간폐렴’을 일으킬 수 있습니다. 다 쓴 건전지는 가까운 건전지 수거함에 꼭 넣으셔야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 구름들의 모양은 제각각인가요?
구름의 모양이 제각각인 것은 구름이 발생하는 장소의 기압, 온도, 수분량 등이 모두 다르기 때문입니다.구름의 형성과 소멸은 기본적으로 공기의 수직운동과 밀접한 관련이 있습니다. 저기압, 높은 산, 강한 햇볕 등 다양한 원인에 의해 대기 중의 공기가 상승하게 되는데 높이 상승할수록 주변 기압이 낮아져 열교환 작용 없이 부피가 팽창하는 단열팽창이 일어나게 됩니다. 이 단열팽창에 의해 공기의 고도가 높아질수록 온도는 점점 낮아지게 되고 일정 고도에 이르면 이슬점에 도달, 수증기가 응결하고 작은 물방울들이 모여 구름이 되는 것입니다.또한 수증기를 다량 함유한 고온의 공기가 차가운 공기의 위로 올라가거나 차가운 공기가 더운 공기 아래로 들어가도 구름이 생긴다. 즉 어떤 조건하에서 형성된 구름인가에 따라 모양도 달라진다고 보면 됩니다.