안녕하세요 김도건 전문가입니다.
화학
Q. 석유의 종류가 나뉘는 과학적 원리는 무엇일까요?
중동에서 수입한 원유를 원유탑에 넣고 원유의 여러 기름 성분들을 가열하여 분별하게 되고 각 층마다 기체가 올라갈 수 있는 작은 길이 있어 식으면서 내려앉습니다.원유탑에서 위쪽으로 갈수록 끓는 점이 낮은 것을 의미하는데제일 꼭대기는 LPG(가정용, 액화석유가스) (끓는 점 -42~-x도)그다음은 휘발유 (30~120도)그다음은 등유그다음은 경유그다음은 중유 (300도 이상)남은 찌꺼기는 아스팔트가 됩니다.따라서 원유를 분류하면 LPG, 휘발유, 등유, 경유, 중유 순으로 나오게 됩니다.
생물·생명
Q. 된장, 고추장, 간장 등 장류를 유리, 플라스틱, 금속 용기 보다 전통 항아리(독)에 보관할 때 더 맛이 좋은 이유는 무엇인가요?
전통항아리의 특징은 천연 재료로 만들어졌으며, 숨을 쉬는 그릇이라는 점입니다. 전통항아리가 높은 온도에서 잘 구워지면 옹기의 내부에 있던 수분이 증발하여 옹기에 작고 미세한 숨구멍이 만들어집니다. 바로 이곳을 통하여 그릇 안과 밖의 공기가 서로 순환할 수 있게 되는 것입니다. 이러한 과학적인 원리를 통하여 만들어진 항아리는 저장하여 둔 음식물을 잘 익게 하고, 내용물을 오랫동안 썩지 않게 잘 보관할 수 있는 장점이 있습니다.
화학
Q. 헬륨 풍선을 흡입하고 말을 하면 목소리가 변조가 되는건 어떤 원리가 적용된건가요? 가스 마셔도 건강에 문제는 없는거겠죠?
목소리는 폐에서 나오는 공기가, 목 아랫부분에 있는 성대를 통과한 다음 발성 통로를 지나 밖으로 나오면서 만들어 집니다. 풍선에 가득찬 헬륨을 들이 마시게 되면, 입안, 폐의 일부가 공기가 아닌 헬륨으로 차게 됩니다. 즉, 소리의 전달매개체인, 매질이 공기에서 헬륨으로 바뀌게 되는 것입니다. 즉 밀도가 낮아졌습니다. 그러므로 입안에 헬륨이 있는 상태에서 말을 하게 되는 경우, 소리의 속도가 2.7배 빨라, 같은 시간 안에 더 많은 진동을 만들어 내게 되어 진동수도 약 2.7배 높아집니다. 그 결과 목소리는 평상시보다 2.7 높은 소리로 나오게 되는 것입니다.헬륨은 독성을 띠지 않고 매우 안정적이여서 적당량을 흡입하면, 사람에게 무해한 기체입니다. 하지만 숨을 쉬지 않고 계속해서 헬륨만을 흡입할 경우 혈중 산소농도가 지속적으로 내려가 어지럼증, 심하면 기절까지 이를 수 있습니다. 헬륨놀이를 한다면 중간중간 숨을 쉬어 폐속에 산소를 보충해 주어야 합니다.
생물·생명
Q. 붕사와 붕산의 차이가 궁금합니다
붕사는 온천 침전물, 염호수 등에서 발견되는 무색의 결정구조의 광물이고붕산은 불순물을 제거하기 위해 붕사에 황산 등을 반응시켜 제조합니다. 붕사는 세제, 화장품 등에 사용하며 붕산은 살충제, 광택제, 비료등에 사용합니다.
생물·생명
Q. 음력이 양력보다 계절의 변화에 더 맞아들어가는 이유를 과학적으로 설명가능한가요?
질문자님이 느끼는 것 처럼 ‘올해는 추석이 빠르니 날씨가 금방 추워지겠군.’ 이렇게 생각하시는 분이 많이 계시겠지만 정확히 말하자면 음력은 계절과 잘 맞지 않습니다. 음력이 계절변화와 잘 맞지 않는 이유는음력을 기준으로 날짜를 세면 계절이 한 바퀴를 돌았을 때 즉 지구가 태양을 한 번 공전했을 때보다 날짜가 11일가량 부족합니다. 양력은 계절이 한 바퀴 도는 주기가 365일로 맞아떨어졌지만 음력은 그렇지 않아서 12개월이 지나면 계절이 조금씩 어긋나게 됩니다. 그렇기 때문에 4년마다 한 번씩 윤달을 두어 보정하는 것입니다.우리가 명절로 지내는 추석은 음력 팔월 보름을 말하는데 추석은 음력 기준이기 때문에 달의 모양은 항상 둥근 보름달이지만 계절은 그 당시의 양력 날짜 기준이기 때문에 그때그때 다릅니다. 반면 양력의 24절기는 날짜가 고정되어 있습니다. 입추는 매년 8월 7일이며 윤년이 있을 때 8일로 바뀔 뿐입니다. 양력은 절기별로 태양과 지구의 위치가 매년 동일하고, 지구 자전축의 기울기로 인해 우리나라가 태양으로부터 받는 에너지의 양이 절기 별로 일정하기 때문에(여름은 에너지의 양이 많고, 겨울은 적은) 계절은 고정되어 있습니다. 바뀌는 것은 날씨이고 그건 지구 내부의 여러 가지 변수들로 인한 지엽적인 자연현상들 때문입니다.