안녕하세요 김도건 전문가입니다.
전기·전자
Q. Led등이 전기소모가 더 적은가요?
LED 등은 저전력, 고효율의 조명기기입니다. 기존 백열전구와 비교했을 때 소비전력은 10~15%에 불과하지만, 밝기는 훨씬 밝습니다. 광효율(빛이 소비되는 전기량에 비례한 빛의 밝기 정도)을 따졌을 때도 백열등이나 형광등에 비해 60~70%가량 높습니다. 그래서 백열등을 사용할 때보다 전기세를 전기요금의 20%~50%, 많게는 최대 90%까지 절감할 수 있는 것이죠.LED 조명의 전력소모가 적은 이유는 다음과 같습니다.반도체는 발광 다이오드(LED)에서 발견됩니다. 반도체는 접합부 역할을 하여 전기 에너지를 필터링하고 부산물로 빛을 방출합니다. 따라서 사전에 별도의 광 생성 부하(예: 필라멘트)에 전원을 공급할 필요 없이 광원 입력에서 즉시 빛이 방출됩니다. 결과적으로 LED는 경쟁 기술보다 전력 소비가 적습니다. 다른 발광 기술(예: 백열 전구, 네온 조명, 할로겐 램프)은 금속이나 가스와 같은 요소가 빛을 생성하기 위해 먼저 가열되어야 하기 때문에 상당한 에너지 손실을 나타냅니다.
지구과학·천문우주
Q. 상공 8km에서 떨어졌을때 가벼운 물체와 무거운 물체 중 뭐가 먼저 떨어지나요
만약 공기의 저항이 없다면 모든 물체는 무게에 상관없이 동시에 떨어지게 됩니다. 모든 물체에 작용하는 중력의 크기(=mg)는 떨어지는 물체의 질량에 비례하는데, 뉴턴의 운동 제2법칙인 F=ma에 이를 적용하여 보면, mg=ma와 같은 결과가 얻어지므로 물체의 가속도는 a=g로 물체의 질량과는 관계가 없으므로 질량으로 인한 효과는 상쇄됩니다. 그러면 공기저항이 있는 실제 실험에서 가벼운 깃털과 동전을 동시에 떨어뜨렸을 때 동전이 먼저 떨어지는 현상은 어떻게 설명할 수 있을까요? 이 질문에 대한 해답은 공기의 저항에 있습니다. 그렇다고 동전은 안 받는 공기의 저항을 깃털만 받는다는 뜻이 아니라 공기의 저항에 대해서 깃털이 더 큰 영향을 받는다는 것입니다. 극단적으로 웬만한 상승기류에 동전이 밀려 올라가는 경우는 없지만 깃털은 쉽게 올라갑니다.
화학
Q. 아세트산에 대해 궁금한점이 있습니다
식초와 빙초산 모두 구조적으로 화학식이 아세트산(CH3COOH)으로 동일합니다. 일반적인 식초는 곡물이나 과일 등을 일정 시간 발효시켜 만들어지는 천연 조미료이고 식용으로 판매되는 빙초산은 음식점에서 많이 사용하는 공업용 초산입니다. 빙초산을 그냥 먹거나 피부에 바르면 물론 해가 됩니다. 그 유해성은 농도가 높아서이지 물질 그 자체가 해로워서가 아닙니다. 빙초산을 물로 희석하면 이미 그것은 빙이 아닌 그냥의 초산용액이 되고, 초산은 우리 몸에 중요한 에너지원으로도 작용할 수 있습니다. 한 분자가 대사되면 포도당의 약 1/2, 에타놀(술의 에틸알코올) 한 분자와 거의 맞먹은 열량을 내기때문에 물질이 화학적으로 합성했다고 해서 반드시 나쁜 것이 아닙니다. 우리가 먹는 약품의 대부분이 석유제품을 재료로 해서 합성한 것들이기도 합니다.
물리
Q. 몸으로만 잠을 깨는 방법이 있을까요?
우리 몸에서 가장 민감한 부위의 정답은 혀끝입니다. 혀끝은 1㎜ 간격으로 점을 설정해 자극을 가하더라도 확실하게 2개의 점을 구별해 느낄 수 있을 정도입니다. 많은 사람들에게 민감한 부위를 물으면 은밀한 곳이라고 대답을 하시는 분들도 많이 있습니다. 많은 분들이 민감한 것으로 믿고 있는 그곳의 경우 민감도에 대한 데이터가 없기 때문에 혀끝과 비교하는 것 자체가 불가능합니다.하지만 잠을 깨는데 있어서는 심리적인 요인도 적용할 것이기 때문에 혀끝보다 은밀한곳에 자극을 주면 잠이 더 많이 깰 것입니다.
물리
Q. 파스가 근육통을 완화시키는 과학적 원리?
기본적으로 파스는 먹는 진통제와 비슷한 작용을 하게 됩니다. 몸을 다치면 몸속에 있는 세포는 프로스타글란딘이라는 물질을 만들어냅니다. 프로스타글란딘은 염증을 만들어내고 통증을 느끼게 합니다. 진통제 성분이 몸에 들어가면 진통제가 프로스타글란딘이 만들어지는 것을 방해하기 때문에 통증이 느껴지지 않게 됩니다. 파스의 원리도 이와 같습니다. 파스를 붙이게 되면 해당 부위에 진통제 성분이 들어가면서 통증이 느껴지지 않게 됩니다. 근육통이 생기면 가만히 있는 것보다 가볍게 운동을 하거나 마사지를 해주는 것이 좋은데 파스를 붙이게 되면 파스 성분 덕분에 통증이 사라지고 고통 없이 해당 부위를 움직일 수 있게 되면서 자연스럽게 마사지 효과를 받아 근육통이 치료되는 것입니다. 즉 파스는 근육통을 직접적으로 치료하는 것이 아니라 통증이 느껴지지 않게 하는 역할인 것입니다.